行業(yè)新聞
當(dāng)前位置:首頁>>張家界新聞中心>>張家界行業(yè)新聞PCB電路板是PCBA加工中的基礎(chǔ)電子材料,任何PCBA加工都離不開PCB電路板。電路板怎樣驗(yàn)收,有哪些具體需注意的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?這些PCB驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如何考核?
PCB印制板表面可觀察到各種特性,常見的有下述外部特性和從表面觀察不到的內(nèi)部特性。這些PCB外觀檢測(cè)便是電路板驗(yàn)收主要參考的標(biāo)準(zhǔn)。
板材邊緣和表面缺陷
毛刺
缺口
劃痕
凹槽
纖維劃傷
露織物和空洞
外來夾雜物
白斑/微裂紋
分層
粉紅圈
層壓空洞
鍍覆孔
孔對(duì)位不準(zhǔn)
外來夾雜物
鍍層或涂覆層的缺陷
印制接觸片
麻點(diǎn)
針孔
結(jié)瘤
露銅
圖形尺寸
尺寸及厚度
孔徑及圖形精度
導(dǎo)線寬度及間距
重合度
環(huán)寬
印制板的平整度
弓曲
扭曲
板邊
沿著板材邊緣可能產(chǎn)生毛刺、缺口或暈圈等缺陷,故有一定接收要求。
毛刺
毛刺表現(xiàn)為從表面伸出來的不規(guī)則的小塊狀或團(tuán)狀凸起,是機(jī)械加工的后果,例如鉆孔或切割。毛刺可分為金屬毛刺和非金屬毛刺。
理想:板材邊緣平順,無毛邊;
可接收:板邊緣粗糙但不破壞板邊;
拒收:板邊受損嚴(yán)重。
缺口
理想:邊緣光滑,無缺口;
可接收:邊緣粗糙,但無缺損。缺口深度不大于板邊緣與近導(dǎo)體間距的50%或大于2.5mm,兩者中取較小值;
拒收:不符合標(biāo)準(zhǔn)。
暈圈
暈圈是一種由于機(jī)加工引起的基材表面上或表面下導(dǎo)電碎裂或分層現(xiàn)象;暈圈通常表現(xiàn)為在孔的周圍或其他機(jī)加工的部位呈現(xiàn)泛白區(qū)域,或兩者同時(shí)存在。
理想:無暈圈;
可接收:暈圈的范圍使從板邊緣與近導(dǎo)電圖形間未受影響的距離減少不超過50%,或大于2.5mm,兩者中取較小值;
拒收:不符合標(biāo)準(zhǔn)。
層壓基材
層壓板缺陷可能是在印制板生產(chǎn)者從基板商接收印制板基材時(shí)就已經(jīng)存在,或是在印制板制造期間才顯露出來。
織紋顯露、斷裂和纖維斷裂
露織物:指基材的一種表面狀況,即尚未斷裂的織物纖維沒有被樹脂全部覆蓋。導(dǎo)體間除去露織物區(qū)域外,余下距離滿足小導(dǎo)線間距要求,則可接收。
顯布紋:指基材的一種表面狀況,即尚未斷裂的織物纖維雖被樹脂全部覆蓋,但編織紋路明顯。顯布紋屬于可接收狀況,但顯布紋和顯織物某些時(shí)候有同樣的外觀,令人難以判定。
露纖維/纖維斷裂:露纖維或纖維斷裂未使導(dǎo)線產(chǎn)生橋接,并未使導(dǎo)線的間距低于低要求時(shí),可以接收;若導(dǎo)致導(dǎo)線橋接或?qū)Ь€間距低于小要求時(shí),則應(yīng)拒收。
麻點(diǎn)和空洞
麻點(diǎn)
理想:無麻點(diǎn)和空洞;
可接收:麻點(diǎn)或空洞不超過0.8mm(0.031in),每面受影響區(qū)域小于5%。麻點(diǎn)或空洞未造成導(dǎo)體橋接;
拒收:不符合標(biāo)準(zhǔn)。
空洞
白斑
白斑表現(xiàn)為基材表面下不連續(xù)的白色方塊或“十字”紋,其形成通常與熱應(yīng)力有關(guān)。白斑是一種基材表面下的現(xiàn)象,在新層壓基材上和織物增強(qiáng)層壓板制成的各種板上都時(shí)有發(fā)生。由于白斑出現(xiàn)在表面下且是在纖維束交叉處發(fā)生分離而出現(xiàn),因此,其出現(xiàn)的位置相對(duì)于表面導(dǎo)線毫無意義。IPC-A-600G標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為除了用戶確定的用于高電壓場(chǎng)合外,白斑對(duì)所有產(chǎn)品來說都是可以接收的,但它宜視為工藝警示,提醒制造者工藝已處于失控的邊緣。
微裂紋
層壓基材內(nèi)纖維發(fā)生分離的一種內(nèi)部狀況。微裂紋可在纖維交織處或沿纖維絲長(zhǎng)度方向出現(xiàn)。微裂紋狀況表現(xiàn)為基材表面下相連的白點(diǎn)或“十字紋”,通常與機(jī)械應(yīng)力有關(guān)。
微裂紋使導(dǎo)線間距減少不低于小導(dǎo)線間距值,微裂紋區(qū)域不超過相鄰導(dǎo)電圖形之間距離的50%,板邊的微裂紋未減少板邊與導(dǎo)電圖形的小距離(若未做規(guī)定,則為2.5mm),且熱應(yīng)力測(cè)試后缺陷不再擴(kuò)大,則2、3級(jí)板可接收。
如果微裂紋區(qū)域的擴(kuò)散超過導(dǎo)電圖形間距的50%,但導(dǎo)電圖形無橋接,1級(jí)板可以接收(其余條件同2、3級(jí))。
分層和起泡
分層
分層:出現(xiàn)在基材內(nèi)的層之間、基材與導(dǎo)電箔之間或其他任何印制板層內(nèi)的分離現(xiàn)象。
起泡
起泡:層壓基材任意層之間或者基材與導(dǎo)電箔或保護(hù)性涂層之間的局部膨脹和分離的現(xiàn)象。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表13-8。IPC-A-600G標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定中,2、3級(jí)板接收條件如下:
受缺陷影響的面積不超過板子每面面積的1%。
缺陷沒有將導(dǎo)電圖形間的間距減小到低于規(guī)定的小間距要求。
起泡或分層跨距不大于相鄰導(dǎo)電圖形之間距離的25%。
經(jīng)過模擬制造條件的熱應(yīng)力試驗(yàn)后缺陷不擴(kuò)大。
與板邊緣距離不小于規(guī)定的板邊緣與導(dǎo)電圖形間的小距離;若未規(guī)定時(shí),則大于2.5mm。
IPC-A-600G標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定中,1級(jí)板接收條件如下:
受缺陷影響的面積不能超過板子每面面積的1%。
起泡或分層跨距大于相鄰導(dǎo)線間距的25%,但沒有將導(dǎo)電圖形間的間距減小到低于小間距要求。
經(jīng)過模擬制造條件的熱應(yīng)力試驗(yàn)后缺陷不擴(kuò)大。
與板邊緣距離不小于規(guī)定的板邊緣與導(dǎo)電圖形間的小距離;若未規(guī)定時(shí),則大于2.5mm。
外來夾雜物
外來夾雜物是指夾裹在絕緣材料內(nèi)的金屬或非金屬微粒。
外來夾雜物可以在基板原材料、預(yù)浸材料(B階段)或已制成的多層印制板中被檢測(cè)出來。外來物可能是導(dǎo)體也可能是非導(dǎo)體,這兩種情況均依據(jù)其大小及所在部位來確定是否拒收。
通常板中半透明夾雜物可接收,不透明夾雜物在以下情況下是可接收的:
夾雜物距近導(dǎo)體的距離不小于0.125mm。
沒有造成相鄰導(dǎo)線間間距低于小要求值,如果無特殊說明,不得低于0.125mm。
板子的電氣性能未受影響。
鍍覆孔
鍍覆孔又稱鍍通孔,國(guó)內(nèi)也常稱作金屬化孔。孔壁鍍層應(yīng)是平滑而均勻的,鍍層應(yīng)無粗糙、結(jié)瘤、毛刺等現(xiàn)象。
結(jié)瘤/毛刺
孔壁如有結(jié)瘤、毛刺等缺陷,但未使鍍層厚度減小到允許的低銅厚的要求,并能滿足鍍覆后小孔徑的要求,則可以接收,否則不合格。
理想:無明顯鍍瘤和毛邊;
可接收:滿足成品小孔徑要求;
拒收:不能滿足成品小孔徑要求。
粉紅圈
目前尚無足夠證據(jù)證明粉紅圈會(huì)影響到功能性。粉紅圈之存在可以認(rèn)為是一種制程警示,考慮的重點(diǎn)是層間結(jié)合品質(zhì)和清潔整孔的流程。實(shí)際上,國(guó)內(nèi)外很多客戶驗(yàn)收多層印制板時(shí),只要發(fā)現(xiàn)有稍微嚴(yán)重的粉紅圈,都是拒收的。
鍍層空洞
鍍層空洞會(huì)影響鍍覆孔的孔電阻和負(fù)載電流的能力,對(duì)鍍銅層和成品板終涂覆層的要求有所不同。
影響孔電阻的主要是銅鍍層,所以對(duì)銅鍍層的空洞要求比較嚴(yán)格。
可接收:任一孔內(nèi)空洞不多于一個(gè)。含空洞的孔數(shù)不超過5%。空洞長(zhǎng)度不超過孔長(zhǎng)的5%。空洞小于圓周的90;任一孔內(nèi)空洞不多于三個(gè)。含空洞的孔數(shù)不超過10%。空洞長(zhǎng)度不超過孔長(zhǎng)的10%。所有空洞小于圓周的90。
拒收:不能滿足標(biāo)準(zhǔn)化要求。
對(duì)于非支撐孔,國(guó)內(nèi)業(yè)界也有的稱作非金屬化孔,它是孔內(nèi)無金屬的安裝孔,它的主要不良現(xiàn)象是暈圈。IPC的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為沒有暈圈或板邊分層是非常理想的情況。暈圈的滲透或邊緣分層造成該孔邊到后導(dǎo)線間距的減少不應(yīng)超過規(guī)定的50%。如無規(guī)定,則不大于2.5mm。
印制接觸片
印制接觸片也稱印制插頭,即俗稱的金手指。
理想:表面光滑、無針孔、麻點(diǎn)和電鍍結(jié)瘤,焊料層或阻焊層與接觸片之間沒有露銅和涂層交疊的區(qū)域;
可接收:接插關(guān)鍵區(qū)內(nèi)(通常指3/5的中段)無底金屬層外露,未出現(xiàn)濺出焊料或鍍層,無結(jié)瘤和金屬凸出。麻點(diǎn)、凹陷及凹陷區(qū)大尺寸未超過0.15mm,這種缺陷在每片金手指上不可超過3個(gè),有此缺點(diǎn)的金手指數(shù)不可超過總數(shù)的30%。露銅/鍍層重疊區(qū)不超過1.25mm;
圖形尺寸
印制板的尺寸是印制板安裝和使用的主要參數(shù)之一,應(yīng)滿足采購(gòu)文件規(guī)定的尺寸要求,如板的周邊、厚度、切口、開槽、缺口及板邊連接器等。用于檢驗(yàn)印制板這些特性的設(shè)備的精度、可重復(fù)性及可再現(xiàn)性宜為所驗(yàn)證尺寸的公差范圍的10%或更小。
導(dǎo)線寬度
印制板導(dǎo)線的寬度和間距是衡量印制板的加工質(zhì)量和工藝水平的重要尺度,也是原始底片再現(xiàn)情況的一種判定。而原始底片已基本上確定了導(dǎo)電圖形的小線寬和間距要求,除非違背了這些特性,導(dǎo)線邊緣逼真度不必作為接收或拒收的條件,但這種“邊緣逼真度”卻可作為一種工藝制程的警示,可用于檢查制造過程是否恰當(dāng)。
可接收:
導(dǎo)線邊緣粗糙、缺口、針孔及暴露基材的劃傷等缺陷的任何組合使導(dǎo)線寬度的減小不超過低寬度的20%。缺陷(邊緣粗糙、缺口等)總長(zhǎng)度不大于導(dǎo)線長(zhǎng)度的10%或超過13mm,兩者中取較小值;
導(dǎo)線邊緣粗糙、缺口、針孔及劃傷露基材等缺陷的任意組合使導(dǎo)線寬度的減小不超過低寬度的30%或更小。缺陷(邊緣粗糙、缺口等)總長(zhǎng)度不大于導(dǎo)線長(zhǎng)度的10%或超過25mm,兩者中取較小值;
拒收:不能滿足標(biāo)準(zhǔn)化要求。
外層環(huán)寬
外層連接盤的圓環(huán)一般稱為焊盤,其環(huán)寬是指環(huán)繞在孔周圍,從孔的邊緣到連接盤外緣的導(dǎo)體寬度。環(huán)寬的大小會(huì)影響到焊接質(zhì)量,對(duì)于金屬孔和非支撐孔的環(huán)寬要求有所區(qū)別。理想的應(yīng)是位于焊盤的中心,實(shí)際上由于圖形成像、鉆孔的定位誤差,可能會(huì)有一些偏移,偏移量的大小決定了小環(huán)寬。
可接收條件3級(jí):孔不位于焊盤中心,但環(huán)寬大于或等于0.050mm。測(cè)量區(qū)域內(nèi)的環(huán)寬由于諸如麻點(diǎn)、凹坑、缺口、針孔或斜孔等缺陷的存在,小外層環(huán)寬可以減少20%。
可接收條件2級(jí):破環(huán)小于或等于90°。A焊盤與導(dǎo)線的連接區(qū)導(dǎo)線寬度的減少不大于工程圖紙或生產(chǎn)底版中標(biāo)稱的小導(dǎo)線寬度的20%,允許破環(huán)90°。導(dǎo)線連接處應(yīng)不小于0.050mm或小線寬,兩者取較小值。C滿足導(dǎo)線之間小側(cè)向間距。
可接收條件1級(jí):破環(huán)小于等于180°。B如破環(huán)發(fā)生在焊盤、導(dǎo)線的連接區(qū),導(dǎo)線寬度的減少不大于生產(chǎn)底版中標(biāo)稱的小導(dǎo)線寬度的30%。D不影響外觀、安裝和功能。滿足導(dǎo)線之間小側(cè)向間距要求。
多層板層間介質(zhì)層厚度
多層板層間介質(zhì)厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求。若無具體規(guī)定,則必須不小于0.09mm;層壓板中的空洞在不違反設(shè)計(jì)規(guī)定的小間距的前提下,2、3級(jí)要求板有不大于0.08mm的層壓空洞,在熱應(yīng)力試驗(yàn)后,允許在受熱區(qū)有空洞或樹脂凹縮;1級(jí)板的空洞不大于0.15mm,經(jīng)熱應(yīng)力試驗(yàn)后,允許在受熱區(qū)有空洞和樹脂凹縮。如印制板要求在真空環(huán)境下工作,則不允許有可觀察到的空洞,因?yàn)檎婵障驴斩吹臍馀輹?huì)逸出而破壞印制板的表面或膨脹使基材分層,或破壞鍍覆孔的鍍層。
凹蝕
凹蝕或負(fù)凹蝕的目的是將樹脂鉆污從內(nèi)層銅箔與鉆孔界面處清除干凈。有數(shù)據(jù)認(rèn)為,“凹蝕”要比“負(fù)凹蝕”更為可靠,但也有相反的觀點(diǎn),這要視采用的電鍍銅銅箔的類型及銅箔的厚度等而定。過度的凹蝕以及過度的負(fù)凹蝕都不是目標(biāo)。這兩種過度凹蝕對(duì)鍍通孔的可靠性都會(huì)造成負(fù)面影響。有很多印制板制造商不管是采用凹蝕還是負(fù)凹蝕工藝都很成功。采用哪種特定的凹蝕工藝,取決于各個(gè)設(shè)計(jì)者或用戶,同時(shí)也取決于所采用的材料、銅電鍍、銅箔和應(yīng)用等因素,并規(guī)定宜采用的凹蝕工藝。
凹蝕也叫正凹蝕,用于去掉介質(zhì)材料。樹脂材料被凹蝕的跡象說明,所有的樹脂鉆污已被全部去除,同時(shí)鍍覆孔的銅和內(nèi)層銅箔之間產(chǎn)生出三維界面的結(jié)合。三維連接比一個(gè)界面連接更加可靠。但缺點(diǎn)是凹蝕會(huì)造成孔壁粗糙,使孔壁產(chǎn)生環(huán)形裂紋、殘膠。過度的凹蝕也會(huì)導(dǎo)致可能引起內(nèi)層銅箔破裂的應(yīng)力。所謂的凹蝕陰影是指鉆孔后的孔壁樹脂在實(shí)施凹蝕加工時(shí),緊靠銅箔的樹脂并未全部被清除。這種情況隨處可見,即使在別處已達(dá)到可接收的凹蝕情況。
理想:均勻凹蝕到深度0.013mm;
可接收:凹蝕深度介于0.005mm與0.08mm之間。每個(gè)焊盤的一側(cè)允許出現(xiàn)凹蝕陰影;
拒收:不不能滿足標(biāo)準(zhǔn)化要求。
負(fù)凹蝕的理論是,為了將內(nèi)層銅箔凹蝕且清潔,首先要把鉆污全部清除。負(fù)凹蝕的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)像凹蝕那樣在內(nèi)層界面處產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn),因而負(fù)凹蝕可以形成一個(gè)非常平滑而均勻的孔壁。平滑的孔壁及負(fù)凹蝕對(duì)采用高可靠性的長(zhǎng)壽命應(yīng)用的銅鍍層特別有利。負(fù)凹蝕的缺點(diǎn)是,如果負(fù)凹蝕過度,由于凹處夾留氣泡和污物,可能引起內(nèi)層分離。
理想:均勻負(fù)凹蝕到深度0.0025mm;
可接收:可接收條件3級(jí):負(fù)凹蝕深度小于0.013mm;可接收條件1,2級(jí):負(fù)凹蝕深度小于0.025mm;
拒收:不不能滿足標(biāo)準(zhǔn)化要求。
平整度
印制板的平整度是由產(chǎn)品的兩種特性來確定的,即弓曲和扭曲。弓曲的特點(diǎn)是印制板的四個(gè)角處在同一平面上,大致成圓柱形或球面彎曲的狀況;而扭曲是板的變形平行于板的對(duì)角線,板的一個(gè)角不與其他三個(gè)角在同一平面上。圓形或橢圓形的板必須評(píng)定高點(diǎn)的垂直位移。板的弓曲和扭曲可能會(huì)受板子設(shè)計(jì)的影響,因?yàn)椴煌牟季€或多層板的層結(jié)構(gòu)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不同的應(yīng)力或應(yīng)力消除的條件。板的厚度及材料性能是影響板的平整度的其他因素。對(duì)于使用表面安裝元件的印制板,弓曲和扭曲應(yīng)小于等于0.75%。對(duì)于所有其他類型板,弓曲和扭曲應(yīng)小于等于1.50%。