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华为PCBA外观质量检验标准.pdf

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目 录 范围 目的 合格性判断 使用方法 其它 1.0 PCBA的操作 1.1 电气过载( EOS)及静电放电 ( ESD)危险的预防 1.1.1 警告标志 1.1.2 防静电材料 1.2 防静电工作台 1.3 实体操作 2.0 机械装配 2.1 紧固件合格性要求 2.2 紧固件安装 2.2.1 电气间距 2.2.2 螺纹紧固件 2.2.3 元器件安装 2.2.3.1 功率晶体管 2.2.3.2 功率半导体器件 2.3 挤压型的紧固件 2.3.1 扁平型法兰盘——熔融安装 2.3.2 冲压成型端子合格性要求 2.4 元器件安装合格性要求 2.4.1 固定夹具 2.4.2 粘接非架高的元器件 2.4.3 粘接架高的元器件 2.4.3.1 安装衬垫 2.4.4 金属丝固定 2.4.5 结扎带(绕扎、点扎) 2.4.6 连扎 2.5 连接器,拉手条、扳手,合格性要求 2.6 散热片合格性要求 2.6.1 绝缘体和导热混合物 2.6.2 散热片的接触 2.7 端子--边缘引出式插针连接夹 2.8 连接器插针安装 2.8.1 板边连接器插针 2.8.2 连接器插针 3.0 元器件安装的位置和方向 3.1 方向 3.1.1 水平 3.1.2 垂直 3.2 安装 3.2.1 轴向引线元器件水平安装 3.2.2 径向引线元器件水平安装 3.2.3 轴向引线元器件垂直安装 3.2.4 径向引线元器件垂直安装 3.2.5 双列直插封装 3.2.5.1 双列直插封装和单列直插封装插座 3.2.6 卡式板边连接器 3.2.7 引脚跨越导体 3.2.8 应力释放 3.2.8.1 端子--轴向引线元器件 3.3 引脚成型 3.4 损伤 3.4.1 引脚 3.4.2 DIPS 和SOIC 3.4.3 轴向引线元器件 3.4.3.1 玻璃体 3.4.4 径向(双引脚) 3.5 导线 /引脚端头 3.5.1 端子 3.5.1.1 缠绕量 3.5.1.3 引脚/导线弯曲应力的释放 3.5.1.4 引脚/导线安装 3.5.2 导线/引脚端头 --导线安装 3.5.2.1 绝缘间距 3.5.2.2 绝缘损伤 3.5.2.3 导体变形 3.5.2.4 导体损伤 3.5.3 印制板 --导线伸出量 3.5.4 软性套管绝缘 4.0 焊接 4.1 焊接合格性要求 4.2 镀覆孔上安装的元件 4.2.1 裸露的基底金属 4.2.2 剪过的引线 4.2.3 焊料的弯液面 4.2.4 无引线的层间联接— SMT过孔 4.3 端子的焊接 4.3.1 焊点的绝缘 4.3.2 折弯引脚 4.4 金手指 4.5 机插连接器的插针 5.0 洁净度 5.1 焊剂残留物 5.2 颗粒状物质 5.3 氯化物和碳化物 5.4 腐蚀 6.0 标记 6.1 照相制版和刻蚀的标记(含手工印 制)
10.3 焊点—片式元件-端头,第 3或第 5端面--焊缝范围 10.4 元件损坏 10.4.1 片式电阻器 10.4.1.1 片式电阻器的裂纹与缺口 10.4.1.2 片式电阻器--金属化 10.4.2 片式电容器 10.4.2.1 片式电容器--浸析 10.4.2.2 片式电容器-- 缺口和裂纹 10.4.3 圆柱形零件 6.2 丝网印制的标记 6.3 印章标记 6.4 激光标记 6.5 条形码 6.5.1 可读性 6.5.2 粘附和破损 7.0 涂覆层 7.1 敷形涂层 7.1.1 总则 7.1.2 涂覆 7.1.3 厚度 7.2 涂覆—阻焊膜涂覆术语 7.2.1 起皱/破裂 7.2.2 孔隙和鼓泡 7.2.3 断裂 8.0 层压板状况 8.1 引言 8.2 术语解释 8.2.1 白斑 8.2.2 微裂纹 8.2.3 起泡和分层 8.2.4 显布纹 8.2.5 露纤维 8.2.6 晕圈和板边分层 8.2.7 粉红环 8.2.8 烧焦/阻焊膜变色-阻焊膜脱落 ) 8.3 弓曲和扭曲 9.0 跨接线 9.1 跨接线选择 9.2 跨接线布线 9.3 跨接线固定 9.4 镀覆孔 9.5 表面安装 10.0 表面安装 PCBA 10.1 胶粘接 10.2 焊点 10.2.1 片式元件 /只有底部焊端 10.2.2 片式元件--矩形或正方形焊端元 件--焊端有 1,3或5个端面 10.2.3 圆柱形焊端 10.2.4 城堡形焊端的无引线芯片载体 10.2.5 扁带“ L”形和鸥翼形引脚 10.2.6 圆形或扁平形(精压)引脚 10.2.7 “J”形引脚 10.2.8 “I”形引脚的对接焊点 范围 PCBA 外观质量检验标准 第 2 页,共 28 页
本工艺标准是一本针对 PCBA 外观 质量检验的图集形式的标准。本标准由 公司工艺工作委员会电子装联分会制 定。本标准非等效采用 IPC-A-610B。 目的 本标准描述为产生优质的焊点及 PCBA所用的材料、方法以及合格要求。 无论用什么其它可行的方法,必须能生产 出符合本标准描述的合格要求的完整的焊 点。本标准适用于试制和生产现场的质量 检验人员及工艺人员在进行 PCBA 外观检 验时使用。本标准适用于 XX公司的产 品。 在标准的文字内容与图例相比出现分 歧时,以文字为准。 本标准中的各项外观检验标准反映出 目前 IPC的及其它适用的技术规范(包扩 华为公司的企业标准)的要求。为便于应 用本标准的内容, PCBA/产品应尽可能遵 守其它现行的华为公司企业标准的各种要 求,例如: Q/DKBA-Y004-1999 《 印 制 电 路 板 ( PCB)设计规范》 Q/DKBA-Y001-1999 《 印 制 电 路 板 CAD 工艺设计规范》 Q/DKBA-Y002-1999 《元器件封装命 名及印制板图形库规范》 Q/DKBA-Y00X 《印制电路板检验规 范》 合格性判断 本标准执行中,分为三种判断状 态:“最佳”、“合格”和“不合格”。 ?最佳 它是一种理想化状态,并非总能达 到,也不要求必须达到。但它是工艺部门 追求的目标。 华为资料 翻印必究 工艺上的某些变动,合格要求要比最终产 品的最低要求稍高些。 y 不合格 它不足以保证 PCBA在最终使用环境下 的形状、配合及功能要求。应依据设计要 求、使用要求及用户要求对其进行处置 (返工、修理或报废)。 本标准的许多实例(图例)中显示的 不合格情况都有些夸张,这是为了方便说 明而故意这么做的。 使用本标准需要特别注意每一节的主 题以避免错误理解。 自动检验技术( AIT )能有效地替 代人工外观检验,并可作为自动测试设备 的补充。本标准描述的许多特征可以通过 AIT 系统检验出来。 本标准的使用方法 本标准可与 IPC 与EIA 联合制定的标 准 J-STD-001B 《 PCBA 焊 接 质 量 要 求 》 ( 见 译 文 附 件 , 下 同 ) 配 套 使 用 。 J-STD-001B 确立了 PCBA 焊接的最低限度 的合格要求,本标准是其同类文件和增 补,它提供 J-STD-001B 的图示说明。本标 准还包括操作、机械装配方面的要求以及 其它的工艺要求。 本标准可以当作检验用的独立应用文 件,但它并未规定现场工艺检验的频次或 最终产品检验的频次。它也没有规定所允 许的“工艺问题警告”(已分别归于“合 格”和“不合格”)的数目,也未规定允 许修理 /返修的缺陷数目。这些规定 可在 J-STD-001B 中查找到。 假如质量工程师和工艺工程师需要就 现场某些被检验内容进行仲裁,就应使用 J-STD-001B 以进一步了解焊接要求的细 节。 ?合格 它不是最佳的,但在其使用环境下 能保持 PCBA的完整性和可靠性。 为允许 用户有责任在有关文件中规定这些要 求,如果未作任何规定,只有使用本标 准。 第 3 页,共 28 页
华为资料 翻印必究 尺寸的核检 除非以仲裁为目的,本标准不提供 实际的尺寸数据(即具体的零件安装及焊 缝的尺寸,百分比的确定值)。 电路板( PCB)设计规范》相符,而且规 定在布设总图上。 放大辅助装置及照明 因为是外观检验,在进行 PCBA检 查时,对一些个别的技术内容可以用光学 放大辅助装置。 放大辅助装置的精度为选用放大倍 数的 15%(即所选用放大倍数的± 15%或 30%范围)。放大辅助装置以及检验照明 应当与被处置产品的尺寸大小相适应。用 来检验焊点的放大率以被检验器件所使用 的焊盘的最小宽度为依据。当质量工程师 要求进行放大检验时,可应用以下放大倍 数: 焊盘宽度 检验用 仲裁用 >0.5mm 1.75X-4X 0.25~0.5mm <0.25mm 10X 20X 10X 20X 30X 仲裁情况只应该用于鉴定检验中不合 格的产品。对使用了各式各样焊盘宽度的 PCBA,可以使用较大放大倍数检验整个 PCBA。 电路板方位 在本标准的全文中用以下术语来确 定电路板的面: 主面 封装和互连结构的一面,该面在布 设总图上就作了规定(通常此面含有最复 杂的或多数的元器件。此面在通孔插装技 术中有时称做“元器件面”)。 辅面 封装及互连结构的一面,它是主面 的反面。(在通孔插装技术中此面有时称 做“焊接面”)。 电气间距 只要有可能,不同层面上的导体间的 间距应当尽可能大。在本标准中,导体之 间、导电图形之间、导电材料(如导电标 记或安装硬件)与导体之间的最小间距称 为“最小电气间距,并与企业标准《印制 1.0 PCBA 的操作 推荐的习惯作法 第 4 页,共 28 页
静电放电( ESD)就是电压电势进入 PCBA 中 的 迅 速 放 电 。 对 静 电 放 电 敏 感 (ESDS)的元器件依据组装情况而定,由 静电放电产生的电流的大小将决定静电流 是否属于电气过载( EOS) (即 Electrical Overstress)或 出 现 完 全 失 效 情 况 。 在 PCBA到达合格性检测过程控制点之前, 必须已经完成了任何电路保护设计,及恰 当的装联及操作。本节将描述 PCBA 的安 全操作。其中,强调点有: 1.1 电 气 过 载 ( EOS ) 及 静 电 放 电 (ESD)危险的预防 1.1.1 警告标志 1.1.2 防静电材料 1.2 防静电工作台 1.3 实体操作 华为资料 翻印必究 器,测试仪器以及其它电气装置时发生的 尖峰电脉冲。 某些元器件对 EOS损伤很敏感。同 样,某种特殊器件或某一族器件系列的变 化可能各自表现出不同程度的 性。某种特殊器件中这类敏感性的程度直 接与所使用的制造技术有关。 EOS敏感 EOS的危害性通常难以同 ESD引起 的危害性加以区别,故如果确认 EOS是毁 坏器件或使器件降低等级的原因,则同样 必须进行 ESD的可能性调查。在操作敏感 的元器件的地方,应采取防范措施预防元 器件损坏。不正确的及不小心的操作是造 成 元 器 件 及 PCBA 有 明 显 程 度 的 EOS/ESD损伤的原因。 在操作 ESDS元器件时,应对装置进 行仔细的检测,确认其不可能产生引起尖 峰脉冲的危害。研究表明,尖峰脉冲电平 小于 0.5V 为合格。但是,对 ESD特别敏感 的元器件数目增加时,要求烙铁、吸锡 器、检测仪器及其它直接接触设备绝对不 能出现大于 0.3V的尖峰脉冲。 在将非导电材料隔开时会有静电荷 产生,(例如当塑料袋被拿起或打开时, 当塑料底鞋与地毯分离时等等),在合成 织物的微粒之间发生磨擦,或使用塑料的 焊料去除器时,都会有静电荷产生。甚至 在适合的条件下从一个气体喷咀内喷出的 空气分子相互碰撞时也能够产生静电放 电。 破坏性的静电电荷通常在接近导体 (例如对于人的皮肤)时引起,并在相邻 导体间有放电火花通过。当带有静电荷势 能的人触摸 PCBA 时就会静电放电。当静 电放电经由导体图形到达对静电敏感的元 器件里时,元器件、 PCBA就会有损伤。 即使静电放电低到使人感觉不到时(低于 3500V),对于 ESDS元器件仍有损害。 某些易受到 EOS/ESD损害的元器件 敏感度的大致范围详见表 1-1。 1.1 电气过载( EOS)及静电放电 (ESD)危险的预防 表1- 1 某些易受 EOS/ESD 损害的 元器件敏感度基本范围 元器件型号 对 EOS/ESD 敏感 ( 电压 ) 的最低范围 (V) 电气过载危险由不希望出现的电能量 造成,造成因素比如:在使用烙铁,吸锡 VMOS 30~1800 MOSFET 100~200 第 5 页,共 28 页
GaAsFET 100~300 EPROM 100 JFET SAW 140~7000 150~500 OP AMP 190~2500 CMOS 250~3000 Schottky Diodes 300~2500 Film Resistors (厚膜,薄膜) 300~3000 Bipolar Transistors 380~7800 ECL ( PDC板级) 500~1500 SCR 680~1000 Schottky TTL 100~2500 华为资料 翻印必究 标志( a)是对 ESD敏感的符号,为一 个内有一只伸出的手以及在手上划一条斜 线的三角形标志。用该符号表示某个电气 或电子元器件或者 PCBA对因某种 ESD事件 引起的危险十分敏感。 标志( b)是对 ESD予以防护的符号, 标志( b)与标志( a)的不同点在于三角 形标志外有一弧圈环绕它,并且人的手上 没 有 一 条 斜 线 。 标 志 ( b) 用 以 识 别 对 ESD敏感的 PCBA、器件所专门设计提供防 护措施的产品。 标志( a)和( b)用以识别各种器件 或某个包含有对 ESD敏感的器件的 PCBA, 并且这类器件必需按照规定要求操作。 未使用标志时不一定意味着某 PCBA对 ESD不敏感。 在对一个 PCBA 的对 ESD的 敏感性存在怀疑时,操作中应将其当作对 ESD敏感的器件处置,直至确定其属性时 为止。 (a) ESD敏感标志 (b)ESD防护标志 图1-1 常见 EOS/ESD警告标志 1.1.1 警告标志 1.1.2 防静电材料 警告标志适合设置在设备、元器件、 PCBA及封装上,以提示人们在他们对加 工的元器件进行操作时注意可能会遇到静 电或电气过载的危险。最常见的标志见图 1-1。 1.当对产品不进行加工处理时,除非另有 防 护 措 施 , 对 静 电 敏 感 的 元 器 件 和 PCBA 必须用导电性的、静电屏蔽性的袋 子、盒子或包装纸加以封存。 第 6 页,共 28 页
2、只有在可使静电荷泄放的情况下或防静 电的工作台上,才可拆除对 ESD敏感的元 器件的包装物。 3、弄清静电屏蔽(或阻挡层包封)与仅仅 使用防静电材料进行包装之间的区别是很 重要的。静电屏蔽封装能阻挡静电荷穿透 封装及进入 PCBA 中而造成危害。而防静 电包装只是用成本较低的包封材料,做成 对 ESD敏感的产品的垫层及媒介物。假如 发生了静电放电,它便会穿透包封材料, 进入部件或 PCBA ,引起 EOS/ESD危害。 当加工部件离开 EOS/ESD防护工作面时, 如果要达到 EOS/ESD防护的目的,就应当 对其用静电屏蔽材料额外包装或者进行再 次包装。 切记不要受包装材料“颜色”的误 导,大多数人觉得“黑色”包封能屏蔽静 电,“粉红色”包封天生是防静电的。但 大多数人认为是真实的情况的也会造成误 导。目前市场上已有许多可靠的防静电材 料,它们甚至可以用作静电屏蔽。 华为资料 翻印必究 铁、吸锡器和检测装置会产生具有足够能 量的尖峰电脉冲,它足以破坏对 ESD特别 敏感的元器件及严重降低其它器件的等 级,除非它们装有内置保护电路。 为预防 ESD,保证安全,对静电荷须 提供接地通道,因为这些静电荷说不定什 么时候会对器件或 PCBA放电。 ESD安全工 作台有一个与保护地相连接的静电泄放或 者防静电工作面。操作人员的肌肤接地的 防护措施也要安排,必须用腕带。在接地 系统中必须采取静电防护措施,以避免在 操作失误或设备失效时通电电气线路伤害 操作者。静电泄放或防静电工作台的实例 详见图 1-2及图 1- 3。需要时,对于更敏 感的应用场合可增加离子化送风机。防静 电安全操作所要求的最大允许电阻值及放 电时间等参数见表 1-2。 表 1- 2 防静电安全操作最大允许 电阻值及静电放电时间 操作者必读 最大允许电阻值 最大合格放电时间 地板垫对接地 工作台垫对接地 腕带对地 1000M ? 1000M ? 1000M ? <1sec <1sec <0.1sec 要使静电泄放通路或防静电工作台离 开产生静电的材料,例如泡沫聚苯乙烯、 塑料焊料去除器、乙烯树脂或文件 /工作单 文件夹的外包皮、防护罩布、塑料或纸质 笔记夹以及工作人员的私人物品等。 1.2 防静电工作台 EOS/ESD 安全工作台能防止对此有敏 感性的元器件因尖峰电脉冲和静电放电而 受到损伤。安全工作台应当包括通过采取 避免在修理、制造或检测装置上生成尖峰 电脉冲的各种措施来预防 EOS的危害。装 置一定不能产生有害能量的寄生形态。烙 第 7 页,共 28 页
华为资料 翻印必究 1.3 实体操作 为保证在所有生产时间内生产工艺的 完整一致,在合格性检测时须十分小心。 表1-3提出了通用的指南。 表1- 3 PCBA及元器件的 操作通用规则 1、保持工作台的清洁和整洁。在工作区域内 不应有任何食品、饮料,禁止吸烟及放置烟 卷、烟缸。 2、把对 PCBA 及元器件的操作步骤缩减到最 低限度,以预防出现危险。在必须使用手套的 装配区域,弄脏的手套会产生污染,因此必要 时需经常更换手套。(见图 1- 4)。 3、作为一项通用规则,被焊接的表面切不可 用裸手或手指拿取,因为人手分泌出的油脂会 降低可焊性。 4、不可使用保护皮肤的油脂涂手或各种含有 硅树脂的洗涤剂,它们均能造成可焊性及敷形 涂层粘接性能方面的问题。有专门配制的用于 PCBA 焊接表面的洗涤剂可供使用。 5、切不可将 PCBA 堆叠起来,那样会发生物 理性损伤,在组装工作面应配置有专用的各类 托架。 6、对 EOS/ESD敏感的元器件及 PCBA ,必须 用合适的 EOS/ESD标志予以标识(见图 1- 1 )。众多的敏感性 PCBA 本身也应有相关标 志,这些标志通常在一个板边连接器上。 防止 ESD及 EOS危及敏感性元器件,所有的操 作、装联及测试必须在能控制静电的工作台上 完成。(见图 1- 2、图 1- 3)。 为 物理性危险 不正确的操作会立即引起对元器 件、 PCBA 的损坏(如造成元器件和连接 器的开裂、碎裂、断路和使端头引线弯折 或断裂,以及刮伤电路板表面和导体焊 盘 ) 。 这 类 物 理 性 危 险 可 以 将 整 个 PCBA或其上的各种元器件毁坏。 污染 因未加某种形式防护措施就进行操 作而引起的杂质污染,会造成焊接、敷形 涂覆方面的问题,人体分泌出的盐份和油 脂成份和未经许可使用的抹手油均为典型 的污染源。通常用的清洁工序一般不能消 除上述这类污染物。要解决这类问题便需 采取专门措施防止这类污染源的出现。 PCBA 手持方法 第 8 页,共 28 页 图1-2 最佳的 EOS/ESD工作台 图1-3 合格的 EOS/ESD工作台 上两图中文字: 个人腕带 EOS防护料盒等 EOS防护工艺台面地 共用接地点 建筑物地面 EOS防护地板或地垫 必须周期性地检查 EOS/ESD工作台, 确 认 它 们 能 正 常 工 作 ( 防 静 电 ) 。 EOS/ESD组件的各种危险可以因为接地方 法不正确或者接地连接部位中有氧化物而 引起。 对“第三线”接地端的接头应给予 特别的保护。常常因为不在防静电工作台 上 或 没 有 地 电 势 , 这 根 线 接 地 会 带 有 80V~100V的“浮”电势,从而使正确接 地的 EOS/ESD工作台上的一块 PCBA 与一 根 第 三 线 接 地 装 置 之 间 , 会 因 80V ~ 100V的电势而损伤 EOS敏感元器件或造成 对人体的伤害。大力推荐在 EOS/ESD工作 台上使用接地失效断流器( GFI)电气插 座。
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