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惠州市升华工业有限公司 (电路板厂)

惠州市升华工业有限公司 (电路板厂). 生产部 培 训 讲 义 林卫权 2006 年 11 月 17 日. 第八章 IPC 标准. 第一节 IPC 基础知识介绍 一、 IPC 知识简介 二、适用原则 三、性能等级 四、验收标准 五、检验手段. 1 . IPC 知识简介 1.1 术语. IPC : 美国连接电子行业协会 Association Connecting Electronics Industries

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  1. 惠州市升华工业有限公司(电路板厂) 生产部 培 训 讲 义 林卫权 2006年11月17日

  2. 第八章 IPC 标准 第一节 IPC基础知识介绍 一、IPC知识简介 二、适用原则 三、性能等级 四、验收标准 五、检验手段

  3. 1.IPC知识简介1.1 术语 • IPC:美国连接电子行业协会 Association Connecting Electronics Industries The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits • CPCA: 中国印制电路行业协会 China Printed Circuit Association • 印制板的验收条件 Acceptability of Printed Boards

  4. 2.适用原则 • 作为最低验收要求的文件,不用作印制板制造或采购的性能规范 • 一旦各种质量要求与适用的产品性能规范发生抵触,按以下文件优先顺序进行实施 • 认可的印制板采购文件 • 适用的性能规范 • 通用规范 • 印制板验收标准(IPC-A-600)

  5. 3.验收标准3.1性能等级 IPC 根据工作可靠性和性能要求将印制板分为三个通用等级 • 1级——一般电子产品:包括消费类产品,某些计算机和计算机外围设备,用于这些产品的印制板其外观缺陷并不重要,主要要求 是印制板的功能 • 2级——专用服务电子产品:包括通讯设备、高级商用机器和仪器。这些产品要求高性能和长寿命,同时希望能够不间断地工作,但这不是关键要求,允许有某些外观缺陷

  6. 3.验收标准3.1性能等级 • 3级——高可靠性电子产品:包括要求连续工作或所要求的性能是很关键的那些设备和产品。对这些设备(例如生命支持系统或飞行控制系统)来说,不允许出现停机时间,并且一旦需要就必须工作。本登记的印制板适合应用在那些要求高度质量保证且服务是极其重要的产品。

  7. 3.验收标准3.1性能等级 说明:等级的选择应基于满足最低的要求,用户对确定 产品的评定等级负有主要责任,对于某一特定特性使用某一等级并不意味着所有的其他特性也必须使用同一等级。

  8. 3.验收标准3.2质量等级 IPC将质量分为三个等级 • 理想状况—在多数情况下它已接近完美的程度。虽然这是期望的状况,但不是都可以达到的,而且也不是保证印制板在其使用环境中的可靠性所必需的。 • 接收状况—所叙述的状况虽然未必完美,但却能保证印制板在其使用环境中的完整性和可靠性。按照有关验收标准的规定,接受状况被认为对至少一个等级或多个等级是可以接收的,但可能不是 对所有等级都是可以接受的。

  9. 3.验收标准3.2质量等级 • 拒收状况—表示所叙述的状况不能足以保证印制板在其使用环境中的可靠性。按照有关验收标准的规定,拒收状况被认为对至少一个或 多个产品等级是不可以接收的,但可能其它等级是可以接收的。

  10. 4.检验手段 • 外部特性 目视检验应放在1.75倍(屈光度为3)放大镜下进行观察。如果缺陷看不清,应放大高至40倍观察。对于尺寸检验要求,应使用带有标度线或刻度的仪器,以便能对规定尺寸进行精确测量。目视检验仲裁检验所采用的放大倍数最小为1.75倍,最大为10倍。 • 镀覆孔 应放在100倍的放大倍数下检查铜箔和孔壁渡层的完整性。仲裁检验则应对自动检测技术(AIT)结果放大200倍进行检验。

  11. 第二节IPC-A-600F主要缺陷描述 1、板材 • 板边缘缺口 • 基材分层/起泡 • 晕圈

  12. 板边缘缺口(Edge Nicks) 理想状况—1、2、3级 边缘状况—光滑,无缺口 (Smooth,No nicks) 接收状况—1、2、3级 边缘粗糙,但无磨损(Rough,but no frayed) 缺口不大于板边缘与最近导体间距的50%或2.5mm,两者取较小值 拒收状况—1、2、3级 边缘粗糙,但无磨损 缺口不大于板边缘与最近导体间距的50%或2.5mm,两者取较小值

  13. 基材分层/起泡 (Delamination / Blister) • 分层—指出现在基材内任两层之间或任一块印制板内基材与覆铜箔之间,或其它层内的分离现象。 • 起泡—一种局部膨胀形式的分层,表现为层压基材的任意层间或者基材与导电箔或保护性涂层间的分离。

  14. 基材分层/起泡 • 理想状况—1、2、3级 没有起泡和分层 • 接收状况—1、2、3级 受缺陷影响的面积不超过板子面积的1% 缺陷没有将导电图形间的间距减小到低于规定的最小间距要求 起泡或分层跨距不大于相邻导电图形之间距离的25% 经过重现制造条件的热应力实验后缺陷不会扩大 与板边缘的距离不小于规定的板边缘与导电图形间的最小距离,若未规定,则为 2.5mm

  15. 晕圈(Haloing) 晕圈——一种由于机加工引起的蕺菜表面上或表面下的碎裂或分层现象,这种缺陷通常表现为 在孔的周围或其他机加工的部位呈现泛白区域,或两者同时存在的缺陷。 理想状况—1、2、3级 没有晕圈或分层 接收状况—1、2、3级 晕圈的渗透或边缘分层造成该孔边到最近导电图形间距的减少没有超过规定的50%,如没有规定,则不得大于2.5mm 接收状况—1、2、3级 孔周围或切口处的晕圈的渗透或边缘分层造成该孔边或切口到最近导电图形间距的减少超过规定的50%,如没有规定,则不得大于2.5mm,两者取较小值。

  16. 第二讲IPC-A-600F主要缺陷描述 2、涂覆层 • 导线(Conductor) • 标识(Marking) • 阻焊膜(Solder Resist)

  17. 2.1、导线 • 导线宽度 • 导线间距 • 支撑孔的环宽 • 非支撑孔的环宽

  18. 导线宽度(Conductor width) • 导线宽度和间距的可接受性是印制板制造工艺好坏的一种度量,也是原始底片再现情况的一种判定。 理想状况—1、2、3级 导线宽度及间距满足照相底版或采购文件的尺寸要求 接收状况—2、3级 导线边缘粗糙,缺口、针孔及划伤漏基材等缺陷的任意组合使导线宽度的减少未超过最低宽度的20% 缺陷总长度不大于导线长度的10%或13mm,取较小值 接收状况—1级 导线边缘粗糙、缺口、针孔及划伤漏基材等缺陷的任意组合使导线宽度的减少未超过最低宽度的30% 缺陷总长度不大于导线长度的10%或25mm,取较小值

  19. 导线间距(Conductor space) 理想状况—1、2、3级 导线间距满足采购文件的尺寸要求 接收状况—3级 导线边缘粗糙、铜刺等缺陷的任意组合造成在孤立区域内的导线间距的减少不大于最小导线间距的20% 接收状况—1、2级 导线边缘粗糙、铜刺等缺陷的任意组合造成在孤立区域内的导线间距的减少不大于最小导线间距的30%

  20. 支撑孔的环宽(External Annular Ring—Support Holes) 理想状况—1、2、3级 孔位于焊盘中心 接收状况—3级 孔不位于焊盘中心,但环宽不小于0.05mm 孤立区域内的环宽由于如麻点、凹坑、缺口、针孔或斜孔等缺陷的存在,允许最小外层环宽减少20% 接收状况—2级 破环不大于90度,且满足最小侧向间距要求 在焊盘与导线的连接区导线宽度的减少不大于设计宽度的20%,则允许破坏90度 接收状况—1级 破环不大于180度,且满足最小侧向间距要求 在焊盘与导线的连接区导线宽度的减少不大于设计宽度的30%,则允许破坏180度

  21. 非支撑孔的环宽(External Annular Ring—Unsupport Holes) 理想状况—1、2、3级 孔位于焊盘中心 接收状况—3级 任意方向的换宽均不小于0.15mm(A) 孤立区域内的孔环,由于麻点、凹坑、缺口、针孔或斜孔等缺陷的存在,允许最小外层环宽减少20% 接收状况—2级 存在孔环宽,未破坏(B) 接收状况—1级 除导线与焊盘连接区外,允许破坏(C) 拒收状况—1、2、3级 缺陷超过上述规定

  22. 2.2、标识 • 标识通则 • 蚀刻的标识 • 丝印或油墨盖印标识

  23. 标识通则(Marking General) 理想状况—1、2、3级 每个字符都是完整的 极性和方位符号都呈现清楚 字符线条清晰准确且宽度均匀一致 字符的空心区没有被填满(0,6,8,9,A等) 接收状况—1、2、3级 号码或字母的线条是断续的,但提供的字符清晰可识别 字符的空心区被填满,但提供的字符仍可识别,且与其他字母或号码不相混淆。 拒收状况—1、2、3级 标识的字符已脱落或字迹模糊无法辨认 字符的空心区被填满,且不能识别或易于引起误读 字符的线条受涂污、破坏或脱落,以致字符字迹模糊不清或易于引起误读。

  24. 标识通则(Marking General) 拒收状况—1、2、3级 尽管雕刻和压印标识在拼板上无用的部位上实施是可接受的,但不允许出现在成品板上。雕刻式、压印式等任何切入基板内的标记按划伤同样对待。

  25. 蚀刻的标识(Etched Marking) 理想状况—1、2、3级 满足通用性标准 蚀刻的符号和带电的导线之间的间距也遵守导线最小的间距要求 接收状况—3级 只要满足通用性标准,不论什么原因均接受 标识不违反最小电气间距要求 形成字符的线条边缘可以呈现轻微的不规则 接收状况—2级 只要满足通用性标准,不论什么原因均接受 标识不违反最小电气间距要求 只要可辨认,形成字符的线宽可以减少到50%

  26. 蚀刻的标识(Etched Marking) 接收状况—1级 只要满足通用性标准,标识有缺陷仍可接收 标识不违反最小电气间距要求 字符是不规则的,但字符或标识的一般含义尚可辨认 拒收状况—1、2、3级 蚀刻标识不满足上述要求

  27. 丝印或油墨盖印标识(Screened or Ink stamped Marking) 理想状况—1、2、3级 满足通用性标准 蚀刻的符号和带电的导线之间的间距也遵守导线最小的间距要求 接收状况—3级 只要满足通用性标准,不论什么原因均接受 标识不违反最小电气间距要求 形成字符的线条边缘可以呈现轻微的不规则

  28. 丝印或油墨盖印标识(Screened or Ink stamped Marking) 接收状况—2级 满足通用性要求 只要字符清晰,油墨可以在字符外侧堆积 只要要求的方位仍明确,元件方位符号的轮廓可部分脱落 元件孔焊盘的表示油墨不得渗入元件安装孔内,或造成环宽低于最小环宽 接收状况—1级 满足通用性要求 只要字符清晰,油墨可以在字符外侧堆积 只要要求的方位仍明确,元件方位符号的轮廓可部分脱落 元件孔焊盘的表示油墨不得渗入元件安装孔内,或造成环宽低于最小环宽 标识被涂污或模糊,出现重影,但仍可辨认

  29. 2.3、阻焊膜 • 导线表面的涂附层 • 与孔的重合度(各种涂覆层) • 与其他图形的重合度 • 起泡/分层 • 附着力(剥落或起皮) • 跳印 • 波纹/皱褶/皱纹 • 吸管式空隙

  30. 导线表面的涂覆层(Coverage Over conductors) 理想状况—1、2、3级 无漏印、空洞、起泡、错位或漏导线 接收状况—1、2、3级 在要求阻焊剂的区域内没露出金属导线或由于其泡而造成的桥接 在平行导线区域内,除了导线之间有意不覆盖阻焊剂处外,不能由于阻焊剂缺少而使相邻导线暴露 如需在这些区域用组旱季腹稿以修整,应使用与最初所用阻焊剂相匹配的且同等耐焊接和耐清洗的材料 拒收状况—1、2、3级 在要求有阻焊剂的区域露出金属导线在要求有阻焊剂的区域内由于起泡造成金属导线间桥接 在平行导线区域内,除了导线之间有意不覆盖阻焊剂处外,由于阻焊剂缺少而造成相邻导线暴露

  31. 与孔的重合度(各种涂覆层)(Registration to Holes) 理想状况—1、2、3级 未发生阻焊图形错位。阻焊剂在规定的重合间距内,以阻焊为中心环绕在其周围 接收状况—1、2、3级 阻焊图形与焊盘错位,但不违反最低环宽要求 除那些不需焊接的孔外,镀覆孔内无阻焊剂 未暴露相邻的孤立焊盘或导线 拒收状况—1、2、3级 错位并违反最低环宽要求 元件安装孔内有阻焊剂 包罗相邻的喊盘或导线

  32. 与其他图形的重合度(Registration to other Conductive Patterns) 理想状况—1、2、3级 未出现阻焊图形错位 接收状况—1、2、3级 阻焊剂限定的焊盘的错为没有暴露相邻孤立的焊盘或导线 阻焊剂没有侵入到板边印制插头或测试点表面 节距大于或等于1.25mm的表面贴装焊盘,只能一侧受侵犯,且不得超过0.05mm 节距小于1.25mm的表面贴装焊盘,只能一侧受侵犯,且不得超过0.025mm 拒收状况—1、2、3级 当没有规定时,阻焊剂已侵犯到板边印制插头或测试点表面 节距大于或等于1.25mm的表面贴装焊盘,两侧受侵犯或超过0.05mm 节距小于1.25mm的表面贴装焊盘,两侧受侵犯或0.025mm

  33. 起泡/分层(Blisters / Delamination) 理想状况—1、2、3级 阻焊剂和印制板基材及导电图形表面之间无起泡,气泡或分层 接收状况—2、3级 印制板每面尺寸不超过0.25mm的缺陷可允许2个 接收状况—1级 起泡、气泡或分层没有使导线之间产生桥接 拒收状况—2、3级 印制板每面缺陷超过2个,最大尺寸超过0.25mm电气间距的减少超过25% 拒收状况—1、2、3级 导线之间被桥接

  34. 附着力(剥落或起皮)Adhension(Flaking or peeling) 理想状况—1、2、3级 阻焊剂表面外观均匀并牢固地粘附到印制板表面上 接收状况—2、3级 测试前阻焊剂未从板面上起翘 按照IPC-TM-650中测试方法2.4.28.1测试后,阻焊剂脱落的量不超过6010系列标准规定的允许值。 接收状况—1级 测试前,阻焊剂从印制板基材或导电图形表面剥落,但残留的阻焊剂 却牢固地粘附在板面上。缺失的阻焊剂未暴露相邻导电图形或超过允许脱落的规定值。 拒收状况—1、2、3级 阻焊剂起皮超过上述规定

  35. 跳印(Skip Coverage) 理想状况—1、2、3级 阻焊剂在基材表面、导线侧面和边缘处呈现光滑均匀的外表,并已牢固地粘结在印制板表面上,无可见的跳印、空洞或其他缺陷。 接收状况—2、3级 不存在阻焊剂跳印 接收状况—1级 阻焊剂的缺失未使导电图形之间导线间距减少至最小验收要求 沿导电图形的侧边有阻焊剂跳印存在 拒收状况—1、2、3级 导电图形边缘之间有阻焊剂跳印存在

  36. 波纹/皱褶/皱纹 Waves/Wrinkles/Ripples 理想状况—1、2、3级 在印制板基材表面或导电图形上面的阻焊剂涂覆层均匀未出现皱褶、波纹、皱纹或其他缺陷 接收状况—1、2、3级 在阻焊剂中的波纹或皱纹没有使阻焊剂涂覆层厚度减小到低于最小厚度的要求。 在导电图形之间出现轻度皱褶的区域没有造成桥接,并能满足IPC-TM-650的2.4.28.1试验方法的胶带附着力剥离试验的要求 拒收状况—1、2、3级 位于导电图形区域的皱褶造成桥接,或使导线间距减少到低于导线间距规定的要求 若厚度有要求时,波纹或皱纹造成阻焊剂厚度减小到低于阻焊剂最小厚度的要求

  37. 吸管式空隙 Soda Strawing 理想状况—1、2、3级 阻焊剂和印制板基材表面以及导电图形的侧边之间均不存在可目视到的空隙。 接收状况—3级 没有吸凹管式空隙 接收状况—1、2级 沿着导电图形侧面边缘出现吸管式空隙,其造成导线间距的减小尚未低于最小规定的要求,同时这种吸管式空隙还没有扩展到导电图形整个边缘。 拒收状况—1、2、3级 缺陷超过上述规定

  38. 2.4、镀层 • 表面镀层通则 • 外镀层的附着力

  39. 表面镀层通则 Surface Plating-General 理想状况—1、2、3级 插头上没有麻点、针孔和表面结瘤。 锡焊层或阻焊膜与插头镀层之间没有露铜和镀层交叠的区域。 接收状况—1、2、3级 在规定的插头区内没有露出底金属的表面缺陷。 焊料飞溅或铅锡镀层未发生在规定的插头区。 在规定的插头区内的结瘤和金属未突出表面。 麻点、凹坑、或凹陷处的最长边不超过0.15mm[0.00591 in],每个插头上的缺陷不超过3处,且有这些缺陷的插头不超过总插头数的30% 接收状况—3级 露铜/镀层交叠区不大于0.8 mm[0.031 in] 接收状况—2级 露铜/镀层交叠区不超1.25mm[0.04921 in]

  40. 拒收状况—1级 露铜/镀层交叠区不超过2.5mm[0.0984 in]。 拒收状况—1、2、3级 缺陷超过上述规定 注: 1、这些条件不适用于围绕包括插拔部位在内的印制插头15mm[0.00591 in]宽的边缘区。 2、镀层交叠区允许变色。

  41. 外镀层附着力 Adhesion of Overplate 接收状况—1、2、3级 经胶带试验证明有良好的镀层附着力,没有镀层脱落。 拒收状况—1、2、3级 经胶带试验证明镀层附着力不良。

  42. 第九章 企业标准 1、目的 2、术语 3、技术要求 1.目的 制定企业标准,确保产品能够按照此标准进行生产、检验和测量,以保证产品达到既定的可靠性和使用性能。

  43. 2.术语 • 2.1碳膜:碳质导电印料印制在基材上固化形成的导电图形层。 • 2.2方电阻:又称方阻,用/表示任意正方形碳膜对边间的电阻值。 • 2.3层间绝缘电阻:在基材导体与碳油间加绝缘材料后,基材导体与碳膜导体间的绝缘电阻。

  44. 3.技术要求 3.1外观 3.1.1印制板表面不应有分层、起泡、晕圈、油污、明显变色、氧化锈斑及影响使用的压痕、严重划伤和污染。 3.1.2线路不允许有开路、短路和明显的残铜、锯齿、缺口、线凸、针孔等缺陷。 3.1.3防焊层表面应平整、下墨均匀、无杂物、不允许有明显印偏、渗油、露铜、脱落等缺陷。 3.1.4文字表面应清晰,不允许漏印、印反、少字、冲掉和明显的印偏、上焊盘、字朦等缺陷。

  45. 3.1.5绝缘油外观应平整、致密,无明显印偏、渗油、、划伤缺陷、不允许出现针孔现象。3.1.5绝缘油外观应平整、致密,无明显印偏、渗油、、划伤缺陷、不允许出现针孔现象。 • 3.1.6碳油图形应平整致密、无明显偏移,触点,探测点及K爪不应有污染及明显颗粒杂物,碳膜不允许渗油、露铜、露基材、针孔、毛刺、下墨不均匀、短路、锯齿、缺口等缺陷。 • 3.1.7冲压外观不能少孔、多孔、铜皮翘起和明显压伤、发白、裂痕等缺陷。 • 3.1.8 V割不能V偏、V浅、V深等缺陷。 • 3.1.9印制板边缘(指无导线区)上的裂痕其长度不允许超过3mm,宽度不允许超过1mm,不允许出现缺口和裂缝缺口和裂缝其长度不允许超过3mm。

  46. 3.2加工规格及检测要求3.2.1导线特性及检验要求 印制导线图形与顾客提供的原稿图形一致(顾客书面允许或生产需要但不影响性能的修改位置除外)。导线宽度和间距应符合设计要求,线路图形完整。 (1)导线宽度 a.导线宽度的增大或减小不得超过设计线宽的20% b.导线边缘粗糙、锯齿、缺口、针孔等缺陷宽度不得超过设计线宽的30%,且每100mm100mm区域内最多允许有1处。

  47. (2)导线间距 • 导线边缘粗糙、线路凸起、等缺陷造成的导线间距减小不得超过设计要求的20%。 • (3)导线的开路、短路 • a.不得有短路、开路现象。 • b.导线上的缺损、凸起及导线间的残留铜箔使线宽或线间距减小50%,即视为短路、 • 开路。 • (4)导线的缺损 • a.导线不得有明显的深度划伤。

  48. b.导线应无裂痕或断开,当导线宽度b小于或等于0.4mm时,导线上的空隙及边缘b.导线应无裂痕或断开,当导线宽度b小于或等于0.4mm时,导线上的空隙及边缘 • 缺损宽度w不得大于导线宽度b的20%;当导线的宽度b大于0.4mm时,导线上的空隙及边缘缺损宽度w不得大于导线宽度b的35%,缺损长度L不得大于导线宽度;当导线宽度大于3mm时,缺陷的长度不得大于3mm时,缺损示意图:如图一、图二。 • 图一 导线上的空隙示意图 图二 导线上缺损示意图 b w b w

  49. (5)导线间的残留铜箔 • a.导线间距小于或等于1mm时,间距中间不允许有残铜存在。 • b.导线间距>1mm时,允许导线间存在宽度不大于原导线间距20%、长度不能大于0.4mm的残留铜箔,且这样的残留铜箔在100×100mm2范围内只允许有一个。 (6)导线的变形 • a.对含有IC元件的印制板,在200mm长的范围内只允许存在最大偏差0.05mm的变形量,长度每增加200mm,变形量允许增大0.05mm,但IC与IC之间的变形量最大不可超过0.05mm。

  50. b.没有IC元件的印制板,在300mm长的范围内只允许存在偏差为0.1mm的变形量,长度每增加300mm,变形量允许增大0.05mm。b.没有IC元件的印制板,在300mm长的范围内只允许存在偏差为0.1mm的变形量,长度每增加300mm,变形量允许增大0.05mm。 • c.任何情况下,导线的变形不可导致露铜、破孔。

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