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文檔簡介
原則和檢測技術(一)
1,制定原則的目的和意義
原則這個詞H勺涵義是:衡量事物的準則。
原則不僅限于技術領域,也波及生產組織,質量管理以及環境保護等各個方面。
制定原則口勺目口勺是為了使國民經濟獲得最佳效果。
從實踐中可以總結出原則化在經濟建設中有如下的重要作用:
①是組織現代化大生產H勺手段和實行科學管理的基礎;
②是不停提高產品質量時保證;
③是合理簡化品種,組織專業化生產的前提;
④可以促使合理運用國家資源,節省能源和原材料;
⑤可以有效地保證安全和衛生;
⑥有助于產品口勺使用,維修和新產品的開發和發展;
⑦是科研?,生產和使用三者之間日勺橋梁;
⑧可以消除“貿易上H勺技術壁壘〃,增進國際,國內貿易,提高產品H勺市場競
爭能力。
2,原則的分級和分類:
大多數國家的原則分級基本是都是實行國家,專業(行業)和企業三級制。除
國標外,尚有國際準(例如:國際原則化組織(ISO)和國際電工委員會(
IEC)制定的原則),國際地區性原則和地方原則。
我國的原則分級實行國家,專業,地方和企業四級制定并規定下級原則不得與
上級原則相抵觸。
原則分類的一般措施是將母類分作若干個子類并對應地建立起成組日勺名詞術語
O例如:以對象特性劃分,可以將原則分為技術原則,管理原則和工作原則。其
中技術原則又可分為基礎原則,產品原則,措施原則,安全衛生和環境保護原則。
3,重要R勺原則化組織和機構
(1)國際原則化組織(ISO)是世界上最大的民間性質的原則化機構,其重要
活動是制定國際原則,協調世界范圍內的原則化工作,組織各組員國和技術委員
會進行情報交流以及和其他國際組織合作研究有關原則化問題。
國內有關部門參與了ISO有關專業技術委員會的活動。
(2)國際電工委員會(1EC)是世界上最早的國際電工原則化專門機構。TC-52
是IEC印制電路技術委員會,我國印制電路原則化技術委員會參與了該委員會的
活動,并且是該委員會H勺組員之一。
(3)美國試驗和材料協會(AST.M),從事材料和測試措施口勺原則化工作,是全
美原則化組織協調機構之一。
(4)美國保險商試驗室(U,L)是安全試驗機構。它所制定H勺全是安全原則。
U,L標志和標簽已在許多國家通行,現己發展成為權威性的世界組織。目前,世界
上許多國家和地區設有它口勺分支機構或代理機構。我國已經有不少生產企業獲得
U,L原則認證。
(5)美國軍用原則(MIL)是由軍方組織制定和同意H勺原則,有時也由軍,政
或民間原則化機構合作制定原則。MIL原則以其專業科學的廣泛性,技術上日勺先
進性,體系上口勺完整性而影響許多國際原則化工作。
(6)美國電子電路互連與封裝協會原則(IPC)是一種行業原則。我國印制電
路行業中已經有某些單位獲得了IPC的組員資格。
(7)全國印制電路原則化委員會(NSPC)是我國從事印制電路專業原則化工作
的技術工作組織,負責本專業技術領域的原則化技術歸口工作,受國家技術監督
局領導。成立于1985年4月。
4.印制電路專業原則
4.1印制電路原則體系
印制電路專'業基礎原則
印制電路專業通用原則
覆銅箔層壓板印制板印制板組印制電路專業
通用原則通用原則裝件通用原則材料通用原則
覆銅箔層壓板印制板產品印制電路專業材料
品原則原則產品原
則
4.2我國印制電路原則制定狀況
自從1985年4月成立全國印制電路原則化技術委員會以來,認真組織制定,審
定或或修訂一批印制電路H勺國標(GB)以行業原則(SJ),同步協助〃全國軍
用電子元件原則化技術委員會〃制定出我國的印制電路軍用原則。為使讀者理解部
分原則的詳細內容,中國電子技術原則化研究所出版了《印制電路板及有關材料
原則匯編》u該書搜集了一批已發行的國標和部標以及已同意但尚未正式發行
的國標。
既有原則中屬專業通用原則2個,它們是GB1360-78和GB2036-80。覆銅箔層
壓板通用原則有2個,它們分別是GB/T4721-92,GB/T4722-92,印制板通用原則
有35個,如:GB4677.1-84-GB4677.11-84;GB4677.12-88-GB4677.24-88;GB4825.
1-84和GB4825.2-84;GB7613.1-87-GB7613.3-87;GJB326-87;GB9315-88;SJ202-81;
SJ2164-82;SJ2431-84等等。印制板組裝(件)通用原則有2個。印制電路專業材
料通用原則有5種。覆銅箔層壓板品原則有3個。印制板產品原則有4種。詳細
原則名稱可參閱前面提到的《印制電路板及有關材料原則匯編》。
1990-1996年,全國印制電路原則化技術委員會新制定或修訂的有關印制電路
的原則就達51個。
4.3印制電路專業產品原則簡介
4.3.1覆銅箔層壓板原則(剛性)
覆銅箔層壓板(剛性)原則已出版發行時有二種。它們分別是:GB4723-92印
制電路用覆銅箔酚醛紙層壓板;GB4724-92印制電路用覆銅箔環氧紙層壓板:GB
4725-92印制電路用覆銅箔環氧玻璃布層壓板。
對于我們印制電路板制造者來說,重要關懷的是覆箔板H勺質量-特性。諸多印
制板生產廠家對覆銅箔層壓板進行進貨(入廠)檢查,不合格口勺板材不準使用。
重要檢查項目有:一,口栓和尺寸檢查;二弓曲和扭曲;三蝕刻特性測試;四
熱應力測試;五可焊性測試;六剝離強度測試等。
下面簡樸簡介質量檢查規定:
4.3.1.1目檢和尺寸檢查
1)目檢項目:
表面質量-麻點和凹坑,劃痕,皺紋。
麻點是未完全穿透銅箔上的小孔或缺陷。
凹坑是未明顯減少銅箔厚度的銅箔上的小壓痕。
劃痕,用表面粗糙度測試儀檢查劃痕深度。
2)目檢規定:
國標和國家軍用原則是不一樣樣的。國標規定銅箔和粘合面之間不應有
氣泡。覆銅箔面不容許有影響使用的皺折,針孔,劃痕,凸疤,壓坑,膠點和外
表雜質等缺陷。銅箔表面變色和沾污之外,應能用密度為L02g/cm3[l勺鹽酸溶液
或合適的有機溶劑先洗擦掉。
層壓板面不容許有影響使用的氣泡,壓坑,劃痕,缺膠及外來雜質等缺陷。
3)尺寸檢查
尺寸控制重要檢查厚度,規定如表14-1.
表14-1厚度偏差規定
標稱厚度單點偏差
精粗
0.2在考慮中在考慮中
0.5±0.07在考慮中
0.8士0.09±0.15
1.0±0.11±0.17
1.2±U.12±U.18
1.6±0.14±0.20
2.0±0.15±0.23
2.4±0.18±0.25
3.2±0.2±0.30
———
4.3.1.2蝕刻特性測試
按規定取一塊覆銅箔層壓板蝕刻后,檢查基材上應無任何金屬殘存物為合格,
并且基材上應尢白斑,氣泡,分層和夾雜外來雜質。
4.3.1.3剝離強度測試
按規定取樣,試樣應在287±5℃浮焊10±0.5秒后測剝離強度,滿足表14-2
規定為合格。
表14-2剝離強度最低值(公斤力/厘米寬)
銅循厚度絕緣基材厚度
不不小于或等于0.5mm不小于0.5mm
(pm)
180.81.1
351.11.4
701.42.0
注:表14-2提供口勺數值為MIL-P-13049
測試措施請參看GB4722-92。
4.3.2印制板原則(單,雙面板)
印制板制造者應對印制板各項技術規定有比較全面的理解,尤其是印制電路質量
管理人員和檢查人員更應對檢查規定有深刻的理解,否則就會對產品合格與否的
判斷產生錯誤。為了便于對比國內外印制板原則,在闡明各項規定期,同步列舉
GB,IPCGJE等原則歐I內容,以便讀者比較和在實際應用中參照。
4.3.2.1外觀規定
GB:應無明顯缺陷,圖形標志符號應符合有關規范。
ANST/TPC-SD-320B:目檢:1級印制板應質量一致,任何缺陷應不影響外形,
裝配及功能。2級和3級印制板應符合下列規定:
1)邊緣:沿印制板邊緣存在的毛刺,缺口,暈圈,若深度使邊距口勺減少不超過
布設草圖中規定H勺50%應可接受。若在布設草圖中未做規定,則深度不應超過
2.5mmo
2)基板:基板表面和表面下小但愿有缺陷。但只要符合下述規定,則容許存在
缺陷。
(1)3斑和龜裂可接受H勺極限值應符合IPC-P-600.
(2)外來夾雜物:是透明或半透明或離近來導體至少有0.25mm;當位于兩導體
之間時,使導體間距保持不小于50%;當位于非線路區域時,其最大尺寸不超過
0.8mm,則容許存在外來夾雜物,并且在印制板的?面上符合上述規定的外來物
質不得超過兩個。
(3)表面缺陷(例如暈圈,劃痕凹陷等)符合下列狀況容許存在。
A,只要符合b和d,且深度不超過0.5mm,層壓板的纖維可以被切斷,擾亂或裸露;
B,導線之間缺陷不跨接;
C,顯布紋不是缺陷,并且容許在兩導體之間跨接;
D,缺陷使導體間介質間距減少不低于規定的最小值,只要微小空洞的最長尺寸不
超過0.8mni,不跨接導體,每645nlm2范圍內有超過10個,總面積不超過印制板
每一面的面積H勺5%,成品印制板涂覆H勺印制板組裝件涂覆層或阻焊層覆蓋在這
些空洞上,則基板表面容許存在微小空洞。
(4)表而下缺陷(層壓板),目檢,仲裁檢查應放大10倍。只要符合下述規定,則
表面下缺陷是容許存在H勺。
A,缺陷是非導電H勺;
B,缺陷跨接導體間或金屬化孔間使間距減少不超過25%,并且在印制板的J每一
面上受影響的面積不應超過該面積的1%。
C,與近來導體H勺間距至少滿足最小規定值。
D,試驗后(例如:粘合強度,模擬返工,熱應力或熱沖擊)缺陷不擴大。
(5)疵點,透明或半透明:顯布紋而不分層;未粘合或白斑;弧立的白斑距最
近的導體至少0.25mm;白斑經任何焊接噪作小擴大;(小管在何處膠粒是容許口勺:
弧立不透明的疵點距近來導體至少0.25mm,則表面下容許存在疵點。
GJB362A-96
A,表面缺陷
表面缺陷(例如,顯布紋,暈圈,劃痕,凹坑和壓痕)若滿足下列規定,則可以
接受。
?基材增強材料(紙或玻璃布)未被切斷,擾亂及露織物;
?缺陷在導體之間未顯布紋可以搭連導線;
?缺陷與導體之間介電距離未減少到最小規定值(外層導線間距最小為0.13mm)。
B,表面下缺陷
表面下缺陷(例如起泡,暈圈和分層等)若滿足下列規定,則可接受。
?缺陷是半透明的;
?在導線或金屬化孔之間,缺陷尺寸不不小于其間距的25%,并且在印制板H勺任何
一面上受影響H勺面積不不小于該面積的1%;
?缺陷未使導體間距減少到最小規定值(0.13mm);
?經試驗后(如粘合強度,模擬返工,熱應力或熱沖擊)缺陷不擴大。
C,外來夾雜物
當外來夾雜物是半透明的,距近來導線至少0.25mm,或位于導線之間但余下H勺
距離不小于50%,或在非導電區域其尺寸不不小于0.80mm,或在印制板的J任何一面上
不超過兩個時容許接受。
D.白斑和裂紋
裸露印制板上H勺白斑和裂紋應不不小于印制板總面積的2%,在內層導線間應不
不小于該處面積口勺25%,任何方向口勺尺寸應不不小于0.80mnio
E,表面下斑點
當表面下斑點是透明的,并且確知是顯布紋而不是分層或分離,弧立的白斑
距導線H勺距離至少0.25mm,或通過任何焊接操作后不擴大可接受。
F,印制板的邊緣
只要缺陷不不小于布設圖形規定的邊距的50%,印制板邊緣上的毛刺,缺口及暈
圈可以接受;若布設總圖對板邊距無規定,其擴展應不不小于2.5mm.
4.3.2.2導線寬度變窄
GB:導線寬度變窄不能超過20%。
ANSI/IPC-SD-320B
1級印制板的規定是供需雙方同意可客許局部減少。
2級印制板因導線邊緣粗糙,缺口,針孔和露基材的劃痕等任何組合缺陷不應使
導線寬度減少布設草圖規定值的30%,而3級印制板不應減少20%。在導線長度
方向上缺陷長度2級印制板不應不小于25mm,3級板不應不小于13mm,見圖14-1和圖
14-2所示。
GJB362-96
任何缺陷如邊緣粗糙,缺口,針孔及露基材之劃傷使導線寬度口勺減少應不不小于
布設總圖中對多種導線寬度規定最小值的20%,并且缺陷的I長度不應不小于12.70mm.
圖14-1導線邊緣粗糙使導線變窄示意圖
圖14-2導線缺口,空洞等缺陷使導線變窄示意圖
4.3.2.3導線間距變窄
GB
導線間向金屬微粒使導線的間距不不不小于原設計的80%,或不不不小于電路電壓口勺間
距規定即可。
ANSI/IPC-SD-320B
1級印制板,在弧立區由于導線邊緣粗糙,銅時凸出等缺陷,容許導體間距減
少30%。
2級印制板,在弧立區由于導線邊緣粗糙,銅的凸出等缺陷,容許導體間距減
少30%。
3級印制板,導線間距不得不不小于布設草圖中規定的標稱值的80%,并合用下述
規定:
一,任何兩導線之間;
二,導體與任何金屬物,包括導電性標識之間;
三,導體與金屬物與孔口勺邊緣之間;
四,導線與另件邊緣之間;
GJB362A-96
導線間距應符合布設總圖的規定,如未規定導線間距,外層導線最小間距應不
不不小于0.13mm,內層導線間距應不不不小于0.10mm.
4.3.2.4連接盤環寬
外層環寬測量是從金屬化孔的內表面到板面上該孔連接盤H勺外緣。
GB:連接盤不應有破孔,連接盤與導線連接處應沒有斷裂。
ANSI/IPC-SD-320B
有金屬化孔的印制板:
1級印制板,只要不影響外形,裝配或功能,容許破盤。
2級印制板,連接盤與導線連接處寬度的減少不超過工程圖規定的最小導線寬度
的20%或攝影底版標稱值的20%(見圖14-3)容許孔與連接盤存在90。破盤。
導線連接處不應不不小于0.05mmo
圖14-3破盤90°和導線寬度減少20%
3級印制板,除非在布設圖中另有規定外,最小環寬度度不應不不小于0.05mm,但
在與導線連接處,不應不不小于().13mm.
在弧立區,由于凹坑,凹陷,缺口,針孔或鉆斜等缺陷容許最小環寬再減少20%。
原則和檢測技術(二)
非支撐孔的印制板,最小環寬,見表14-3.
表14-3最小環寬
1級2級3級
在導線連接處不破盤不容許破盤除非在布設草圖中另有規定,最小環寬不應不不小于
0.38mm.在弧立區由于凹坑,凹陷,缺口,針孔或鉆斜等
缺陷,容許最小環寬再減少20%。
GJB362A-96中規定時最小環寬值如下:
非支撐孔最小環寬為0.38mm.
2型或3型印制板有金屬化孔的最小環寬為0.05mm,與導線連接處H勺最小環寬
為0.13mm,見圖14-4.
圖14-4連接盤外層最小環寬
若合用,在分離區由于有麻點,壓痕,缺口及針孔等缺陷,其外層最小環寬可
相對于上述規定值再減少20%。
4.3.2.5金屬化孔部分導體缺陷
GB口勺規定:金屬化孔應清潔,無影響元件插入及可焊性的任何雜物。空洞口勺總
面積不應超過金屬化孔壁總面積的10%,并且在同一水平面上最大尺寸不得超過
周長的25%。在垂直面內最大尺寸不得超過板厚的25%。在孔壁與導電圖形交界
處(界面應有一種范圍,即從界面延伸到孔中,低于印制板表面一定距離,此距離
為印制極厚的1.5倍)不應有電鍍層空洞。金屬化孔的鍍銅層小應有環狀分離。
有電鍍層空洞H勺孔不應超過金屬化孔總數的15%。對于單面板而言,從焊接面測量
,規定電鍍到孔長度H勺80%。
AXSI/IPC-SD-320B對金屬化孔空洞日勺規定:印制板金屬化孔空洞不應超過表
14-4口勺規定,不應有環狀空洞。對于2級印制板,空洞任何方向的最大尺寸不
應超過金屬化孔長度H勺5%或孔壁表面積口勺10%。
表14-4鍍層空洞的外觀檢查
保持電氣功能每個孔內容許三個空洞,含空洞的I孔不超過孔H勺總數H勺5%無空洞
GJB362A-96對銅鍍層空洞的規定是:在金屬化孔中銅鍍層不應有超過下面所述
的任何空洞:
a,每塊印制板日勺鍍層空洞應不多于1個;
b,鍍層空洞不應不小于印制板總厚度的5%;
c,在內層導電層和孔壁日勺界面上不應有鍍層空洞。
此外,GJB362A-96也有對孔壁鍍層缺陷H勺規定:結瘤,鍍層空洞或鍍層玻璃纖
維進入鍍覆孔中而使孔壁銅鍍層厚度減少時.,不得使鍍層原度不不小于規定的最小值
o見圖14-5.
圖14-5金屬化孔的缺陷
4.3.2.6鍍層厚度
GB對鍍層厚度歐I規定如下:
金屬化孔的鍍層,平均厚度為25um,最薄處應為15T8um.
在SJ2431-84中對印制板插頭鍍層規定如表14-5.
ANSI/IFC-SD-320B對鍍層厚度規定如下:
鍍層/涂層厚度應符合表14-6規定或符合布設草圖中口勺規定。錫一鉛層厚度測量
應在熱熔前測量。在錫一鉛鍍層熱熔后,沒有必要對鍍層進行測量。錫一鉛覆蓋
性不合用于導體H勺垂直邊緣。節瘤或粗糙的鍍層不應使孔的直徑不不小于布設草圖中
規定的I最小值。焊料涂層應符合可焊性規定。
表145印制板插頭鍍層厚度
等級電鍍層厚度
銀鍍層(um)金鍍層(um)
13-52-3
23-51-2
33-50.5-1
表14-6最小表面鍍層或涂層厚度(Pm)
鍍層1級2級3級
金0.750.751.2
鍥2.555
銅(孔內)122525
錫0.751.22.5
錫-鉛2.557.5
焊料覆蓋57.5
*指峰值測量數據
GJB362A-96對鍍層厚度規定,見圖14-6.
圖14-6鍍層厚度小意圖
除非布設草圖另有規定,鍍層或涂層厚度應符合表14-7H勺規定。
表14-7鍍層和涂層
鍍層或涂層表面和鍍覆孔鍍層厚度
金最小1.3Pm
銀最小5.5Um
錫鉛鍍層最小7.6Pm
焊料涂層完全覆蓋銅層
化學鍍銅或等效工藝滿足隨即的電鍍要法求
電鍍銅最小25.0um
注:*熱熔前測量附連試驗板的鍍層。
**孤立區的鍍銅層減少到20.0um是可接受時。但在任何鍍層部位口勺銅鍍層
厚度不不小于20.0pm時,應視為鍍層空洞。
4.3.2.7阻焊涂層規定
SJ/T10309-92
固化后的阻焊層,外觀應均勻一致,不出現粘性,起泡,分層,外表變色和開
裂;能承受3H硬度鉛筆劃痕試驗;膠帶試驗中膠帶上不應有粘附性H勺阻焊層并
在浮焊試驗后阻焊層沾錫,其脫落的最大白分數應小超過有關規定;高下溫循環
后,阻焊層不應出現分層,起泡現象;最小絕緣電阻應不小于10000MQ,潮熱試驗
后要不小于1000MQ;擊穿強度不小于DC20MV/M;在按規定H勺試劑浸泡后應不出現溶
脹,表面粗糙,厚度變化,氣泡或變色等表面損壞現象;而在耐濕試驗后應無粉
化,龜裂,氣泡和溶脹現象。
對阻焊層厚度無詳細數字規定
ANST/IPC-SD-320B中對阻焊層的規定如下:
阻焊層固化和附著力:按IPC-SM-840評估時,已固化阻焊涂層不應展現粘性,
起泡或分層。已固化H勺阻焊層從印制板基板表面或導體表面起翹H勺最大比例應
符合表14-8.
表148阻焊層附著力
材料起翹的最大比列
1級2級3級
裸銅1050
金或銀25105
錫鉛鍍層251010
熱熔錫鉛505010
基材1050
阻焊層的厚度規定應符合布設草圖,參見IPC-SM-840.
連接盤上H勺阻焊層:容許阻焊層不重疊,但對支撐孔,它應保留H勺最小可焊環
寬:即3級印制板至少有360°孔環和0.13mm的環寬。1,2級印制板至少有270°
孔環和0.13mm環寬,對于非支撐孔,應保留時最小可焊環寬:3級印制板至少有
360°孔環和。25mm環寬,1,2級印制板至少有270°孔環和0.25mm環寬。所有各
級印制板,孔內均不容許存在阻焊層。
GJB362A-96中規定時阻焊劑固化和附著力:固化的阻焊層時耐久呼和附著力應
按SJ/T10309的5.3.8.1口勺措施B檢查時,固化的阻焊層應咨粘,無起泡或分層,
固化的阻焊層從基材,導線和覆蓋印制板的連接盤表向上起翹的最大比例應小
超過表14-9的規定。
表14-9阻焊層與印制板II勺附著力
基底材料起翹最大比例(非劃傷試驗)
裸銅0
金或銀5
錫鉛鍍層10
熱熔錫鉛涂層10
基材0
阻焊層重疊度在GJB362A-96中也有規定:阻焊層與連接盤圖形U勺重疊度應符合布
設總圖的規定規定。除非在布設總圖中另有規定,阻焊層對連接盤圖形的最大覆
蓋應不使環寬減少到下列規定值:非支撐孔為0.38injii.2.3型板外層鍍覆孔的最小
環寬為0.05mm.
阻焊層厚度不不不小于18um。
4.3.2.8弓曲和扭曲
GB4588.2-84中規定如表14-10.
表14To翹曲度inm/mm
基材厚度單面玻璃布印制板雙面玻璃布印制板
1級2級1級2級
mm
1.C0.0200.0250.0150.020
1.50.0150.0200.0100.015
2.C0.0100.0150.0070.010
AXSI/IPC-SD-320B中對翹曲度H勺規定如下:整個試樣或成品板應符合表1471
時規定,或符合布設草圖規定。對于采用自動組裝和表面安裝H勺印制板,也許需
要更嚴格的規定。
表14-11最大的弓曲和扭曲
1級2級3級
2%1.5%1%
尤其值得提出日勺該原則中對印制板插頭時弓曲也有規定,見表14-12.
表14-12印制插頭最大弓曲
1級2級3級
2%1.5%1%
GJB362A-96中對弓曲和扭曲的規定如下:弓曲和扭曲的I最大極限值應符合布設
總圖的規定。假如布設總圖無規定,弓曲和紐曲應不不小于1.5%。
4.3.2.9可焊性
GB4588.2-84中規定:導電圖形上H勺焊料涂層應平滑,光亮。針孔,不潤濕或半
潤濕等缺陷的面積不應超過總面積啊5%,并且這些缺陷不應集中在一種區域內。
使用中性焊劑做可焊性試驗時,試樣在3秒內潤濕為可焊。當試樣涂有臨時保
護潤濕性能H勺涂層時,試樣應在4秒內澗濕為可焊。
使用活性焊劑時,試樣在3秒內潤濕為可焊。
ANSI/IPC-SD-320B中對可焊性的規定如下:表面應展現正常潤濕,且符合表
14T3H勺規定。
表1473各級印制板焊料覆蓋性
1級2級3級
表面(目檢)孔(全表面孔(金相切片)表面孔(金相切片)
相切片)(目檢)(目檢)
任何缺焊料處不應影響所有孔展現潤80%所有孔展現潤95%所有孔展現潤濕
外形,裝配或功能濕濕
導電圖形不應有分離或其他形式使性能減少現象。孔H勺可焊性體目前金屬化
孔孔壁和與其相連口勺連接盤上展現正常的潤濕。
GJB362A-96中對可焊性的規定如下:
孔可焊性:當測試條件按GB4677.10-84進行時,焊料溫度應為260±6℃.持續
為5±1秒時,焊料應潤濕孔頂部周圍的I連接盤上,必須安全潤濕孔壁,不容許
有不潤濕或露基底金屬,不完全填滿孔是可接受的,即不完全填滿孔中的焊料相
對于孔壁的接觸角不不小于90"見圖14-7和圖14-8.板厚和孔徑比不小于5的印制板,
鍍覆孔和可焊性應由供需雙方約定。
表面可焊性:應符合下列規定:
A,試樣的95%應潤濕。
B,不應有分離,導電圖形不應有其他形式的損壞。
虹wnc:
圖14-7可接受孔的可焊性示意圖
OTW芯
口口口匚:□匚
圖14-8不可接受孔II勺可焊性示意圖
4.3.2.10介質耐電壓
GB4588o2-84中規定沒有火花,放電現象。
ANSI/IPC-SD-320B中規定:在按表14-14評估時,在導體之間或導體與連接盤
之間無飛弧,火花,放電或擊穿。
表14-14介質耐電壓試驗電壓
1級2級3級
電壓無規定500VDC1000VDC
時間30S30S
GJB362A-96對介質耐電壓的規定如下:
測試電壓100(TVDC,測試時間為302秒時,不應有飛弧火花,放電或擊穿現象。
4.3.2.11標志
GB4588.2-84中有規定:
一,標志無損壞;
二,標志不清晰,但仍可識別;
應無下列現象:
一,鼓泡科分層;
二,印料脫落;
三,溶解;
四,明顯變色;
五,標志不能識別或消失;
六,識別標志有疑問,即類似的J字母不易識別,如R-P-B,E-F,C-G-C.
AXSI/IPC-SD-320B對標志的規定如下:
除非另有規定,每塊印制板,每塊鑒定檢查印制板,每批質量一致性試驗線路
長條板(與每塊印制板的附連試驗板不一樣),應按布設草圖用日期和制造商編碼做
標志。標志應采用生產導電圖形相似的工藝制成,或采用非導電永久性防霉油墨或
油漆,或在專供做標志H勺金屬區域用電笠做標志。導電H勺標志不應減少間距的規定
O所有標志應與材料,零件相容,經多種試驗后清晰可辨,且小影響板的性能。
GJB362A-96對印制板標志也有規定:
除非另有規定,每塊獨立的印制板,每塊鑒定檢查用試樣及每塊質量一致性檢
驗用電路條(與弧立臥J試樣對應)應當按布設總圖和GB191日勺規定作標志。作為
一種最小口勺每塊成品印制板的標志至少應具有印制板承制方口勺批生產日期和印制
板的追蹤代碼。標志應采用與生產印制校導電圖形相似口勺工藝生產,或用不導電
於J永久性防霉油墨或涂料制作到印制板上或印制板H勺標簽上,這種標簽應具有丙
烯酸壓敏粘合劑日勺聚酰亞胺膜,應能耐隨即生產中碰到日勺焊劑,清洗溶劑,熔融
焊料及敷形涂覆,也可以用電筆刻在金屬區域形成標志。
4.3.3多層板的技術條件
多層板KJ技術條件在許多方面與單,雙面孔金屬化印制板的技術條件相似。在
本節簡介多層板技術條件時,但凡與雙面板相似的項目就不反復了。本節只簡介
多層板所特有H勺技術規定。
4.3.3.1凹獨或去環氧玷污
GB4588.4-88中規定:若樹脂鉆污不中斷電連接性,則容許銅箔邊緣和連接銅
鍍層邊緣有樹脂玷污。
A\SI/IFC-ML-950c中規定:當布設草圖規定期,印制板在鍍前應凹蝕,以便從
孔壁內層側面清除樹脂/或玻璃纖維。凹蝕深度應為0.005至0.080nlm之間,優選
時深度為S01mm,只要對印制板功能無有害影響,虹吸可再增長0.08mm。每個
連接盤一側容許有掩蔽。當布設草圖中未規定凹蝕,而印制板口勺制造商選用凹蝕,
則供貨方應向顧客證明凹蝕不減少成品便用。消除玷污不應使凹蝕不小于0.03mm.
GJB362A-96中對凹蝕的規定是:當布設總圖有規定期,在鍍孔前應進行凹蝕,
從印制板內層導體側面除去樹脂和玻璃纖維。當在內層銅箔接觸區伸出頭測量時,
凹蝕深度最小應為0.005nun,最大應為0.080mm,優選的凹蝕深度應為0.013mm。
玻璃纖維滲銅可伸入0.080mm,但不得使兩相鄰孔壁的導體間距不不小于布設總圖規定
的最小值。凹蝕至少應對每個內層導體向上下兩表面發生作用。當規定有凹蝕時,
不容許有負凹蝕。見圖14-9.當布設總圖未規定凹蝕時,鍍覆孔應是清潔日勺,無
樹脂玷污,從孔壁徑向清除的材料不不小于0.030mm.
圖14-9凹蝕示意圖
4.3.3.2負凹蝕
GB中沒有提到。
ANSI/IFC-虬-950c中規定:負凹蝕是不但愿有的。假如存在負凹蝕,則不應超
過表14-15所述H勺程度。
表1475負凹蝕
1級2級3級
最大0.08mm最大0.04mm在布設草圖中未規定期,則容許負凹蝕為0.013加
GJB362A-96中對負凹蝕的規定是:當布設總圖未規定網蝕時,若提供的印制板
試樣在模擬返工和熱應力試驗后,無鍍層裂縫,鍍層與導體的分離等現象,容許
的負凹蝕最大為0.013mm.(見圖14-9)。
4.3.3.3內層重疊度,最小環寬
GB沒有明文規定。
ANSI/IFC-ML-950c中規定,內層最小環寬應符合表14T6的I規定。重疊度應
符合表14T6,14-17,14T8的規定。
表14-16內層最小環寬
1級2級3級
容許破盤孔與連接盤相切0.05mm
表14-17導體與散熱板口勺最小橫向間距
1級2級3級
0.05nun0.08mm0.1mm
表14-18介質層的厚度
性能1級2級3級
介質層厚度0.05mm0.076nin0.09mm
(最小剛性區域)
原則和檢測技術(三)
GJB362A-96對層間重疊度和內層最小環寬與有規定:除非在布設總圖中另有規
定,層與層之間不重疊度應不不小于0.36mm,內層最小環寬(功能性連接盤)應為
0.05mm,見圖14To.
圖14To層間重疊度和環寬測量
4.3.3.4最小內層導體厚度
ANSI/IPC-ML-950C中規定:在加工后最小內層導體厚度應符合表14-19的規定。
表14-19加工后最小內層導體厚度
銅箔厚度1級2級3級
18pm12pm12pm
35pm2514m25pm25pm
70um58gm58nm58urn
注:3級板內層不容許采用18um厚口勺銅箔。
4.3.3.5釘頭
GJB362A-96規定:導體的釘頭不應超過銅箔厚度的1.5倍。
5,印制板的檢測技術
印制板的檢杳和測試不僅是印制板生產廠家質量控制不可缺乏H勺重要環節,有
時也是顧客在使用印制板前為保證產品質量所進行的一項工作。
檢查的分類:
一,材料檢查;
二,工序檢查;
三,鑒定檢查;
四,質量一致性檢查。
檢查的項目和規定必須根據有關原則。不過,在實際執行中,有些原則規定的
的,顧客不一定接受,有時也應滿足顧客規定。下面分幾種方面簡介檢查和檢測
技術。
5.1目檢
目檢就是用眼睛看,換句話說,目檢的r儀器〃就是眼睛。許多工廠因此把目
檢看得很簡樸。其實并不是這樣。目檢必須具有如下工作條件。
一,帶燈光的放在鏡。放在倍數為4-6倍。鏡頭直徑盡量大某些,讓檢查人
員有足夠的視野,觀測起來以便。一般鏡頭直徑為100T50nmi。其高度和角度可
隨意調整。
二,帶刻度W、J讀數放大鏡或讀數顯微鏡,讀數可到0.025mm。重要用于測量導
線寬度,間距和環寬等。
三,備有下燈光H勺工作臺。工作臺面是用毛玻璃。下面有日光燈。假如工作臺
還備有上燈就更以便,可根據需要分別選用上下燈。
四,應備有專用不干膠箭頭標簽,用于貼在板子的缺陷處,以便處理和返修。
目檢項目
本項例舉的目檢項目是指組員檢查。
5.1.1導電圖形的對的性
導電圖形是印制板口勺最重要的J部分。導電圖形包括印制導線和連接盤。檢查方
法是將待檢查口勺印制板平放在工作臺上,用制作該印制板的重氮底版覆蓋其上,
應完全重疊一致,在上燈光下觀測與否有少線,多線或短路,斷線等不合格缺陷。
也可以運用這種措施查出焊盤缺損,焊盤偏小或印制導線偏細,與設計原圖不一
致的地方。
5.1.2孔的目檢
孔徑:孔位,多孔,少孔等在鉆孔工序己經進行了工序檢查,一般不會有漏
檢,為了保證質量,在成品檢查時,還要進行孔的目檢,這時檢查日勺孔的J不合格
與鉆孔時不一樣樣,山于通過孔金屬化,干膜成像,圖形電鍍和蝕刻后,孔口勺不合
格狀態已發生了變化,因此很有必要再進行一次檢杳,這時除檢杳孔未鉆透,漏
打孔,多打孔外,還要注意有無堵孔,孔內毛刺,孔偏等。
5.1.3金屬化孔的目檢
金屬化孔是印制板口勺重要構成部分,它的質量將對印制板口勺可靠性有很大影響。
檢查措施是把板子置于上光工作臺上,使板子與光線成一定角度,便可清晰地看
見金屬化孔內鍍層質量了。金屬化孔常常出現的缺陷有鍍層空洞。在光滑,光亮
的孔壁上假如發既有黑灰色日勺玷點,有的是圓形,有的是條紋形,這就是空洞。
在有關的原則中都對空洞有規定,例如GJB362A-96中規定:每塊印制板口勺鍍覆
孔的鍍層空洞不多于一種。這一項好說,可以計量。第二項規定是鍍層空洞不應
不小于印制板總厚度H勺5%,這百分之五,怎么計量?假如板厚1.6mm,它的百分
之五就是0.08mm,用目測怎么判斷其合不合格?實踐證明只要發既有空洞,實際
上已是不合格。
此外,孔與連接盤連接處鍍層斷裂或空洞,俗稱〃爛眼邊〃或環形鍍層剝離一旦
發現,也許就不合格。
5.1.4線寬和線間距的目檢
線寬和線間距H勺檢查根據,在有關原則中均有論述,這里不再反復。這里著
重闡明的怎樣判斷合不合格。一般采用的檢測措施是讀數顯微鏡,用它可以讀到
0.025mm.
5.1.5最小環寬
檢查措施同線寬和間距。
5.1.6豁口,針孔,凹坑,導線毛刺等用讀數顯微鏡測量其大小按有關原則判斷
合格與否。
5.1.7板材缺陷:分層,缺膠,外來夾雜等項也應在印阻焊前檢查,由于印阻焊后
就也許檢杳不出來了。
以上各項目檢一般在印阻焊之前檢查。
5.1.8阻焊涂層目檢
(-)外觀:光滑平整,色澤均勻一致,顏色,光澤必須符合顧客的規定,
覆蓋所有規定表面。
(二)孔內不容許有阻焊。
(三)應完全固化,不應當有發粘或不耐溶劑的現象。
(四)不容許有分層,氣泡;
(五)阻焊下面的夾雜物:不容許有減少印制板電性能的污物;
(六)針孔:不不小于0.1mm的針孔,在每平方厘米上不能不小于6個。
(七)跳印:兩根導線之間或導線與連接盤之間跳印,導致相鄰導線邊緣暴
露是不容許的。見圖14-11.
圖14-11跳印導致露導線是不容許的
圖14-12因阻焊曬像偏導致露導線是不容許H勺
(A)劃痕:劃痕使導線露出或者損傷基材是不容許的。
(九)阻焊覆蓋連接盤,在本章的4,3,2,7節中的第七項有比較詳細的
闡明。目檢阻焊涂層覆蓋連接盤,就是要檢查出什么狀況下是容許FI勺,什么狀況
下是不容許的。由于制作阻焊掩膜時會有定位偏心,阻焊掩膜口勺窗口(Windows)
常常偏離而遮蓋住一部分連接盤,導致阻焊上連接盤。因偏心導致連接盤臨近導
線暴露是不容許H勺,而阻焊上連接盤產生的余下的連接盤寬度也是有規定日勺,見
圖14-12所示。
5.1.9定位孔,安裝孔
一,定位孔,安裝孔與否孔化,應根據設計圖規定檢查,而孔周圍有殘銅被認
為是嚴重缺陷判斷為不合格。
二,孔周圍日勺暈圈:在大孔周圍基材分層現象稱為暈圈,一般暈圈不應不小于板厚
的二分之一,被認為是容許的。
5.1.10加工質量
加工質量是指外形或大的異形孔的加工質量。目檢時應注意與否有毛邊,缺損
和分層。如遇有基材分層,應視為暈圈,然后根據暈圈大小判斷合格與否。一般
來說,暈圈不超過板厚的二分之一為合格。
5.1.11翹曲度的目檢
印制板應平整,在自然平放時,不帶插頭的印制板的翹曲度應分別符合表14-
10,11和12時規定。目檢時,把印制板放在一塊平整口勺玻璃或其他平臺上,用
手指按印制板的某一種角,然后翻一種面再進行一次。假如印制板在手按下時產
生翹動,闡明印制板有翹曲性問題。用塞規或高度尺測量所要測H勺數據(見圖14
-13)o用流標高度劃線尺測h(mm),不管測試是弓曲還是扭曲,都應用游標高度
劃線尺測量它與平臺之間口勺最大距離,精確到0.02mm,然后減去試樣高度,即為
翹曲高度h.用直尺測AB邊長,把其作為測翹曲度時H勺1;當測量扭曲時,用直尺
測量板子不與工作面接觸的角的對角線長度作為計算翹曲度H勺1.
圖14-13翹曲示意圖
計算措施:q=h/I
5.2尺寸檢查
尺寸檢查包括外形尺寸,槽口尺寸,孔徑大小,孔位和板厚日勺檢查。外形尺寸
,槽口尺寸一般用游標卡尺按顧客布設圖規定檢查,一切尺寸測量均應以參照基
準為基準,參照基準?般由設計者設定,一般選用印制板上某?種安裝孔為參照
基準,如圖14-14中A孔就是參照基準。有了參照基準,尺寸測量就以便了。測
量外形尺寸時,先量Y1確定ab邊的位置,然后量出XI確定ad邊日勺位置。這樣才
能測出外形尺寸X,Y口勺數值,對照圖紙中標注的尺寸公差,確定合格與否。然而,
有些顧客圖紙上并沒有設計參照基準。給外形尺寸的檢查增長了難度。由十既使
X,Y數值對的,也有也許相對于圖形或孔有偏差,在顧客裝配時安裝不上去。
孔徑檢查一般是用孔規進行。有條件的廠家應備有孔規。孔規是用炭鋼材制作,
直徑大小不一樣。測孔徑時選用與待測孔徑大小相似的孔規插入待測孔,剛好插入
為合格,太松也許孔徑偏大。
板厚測量應當用板厚千分尺測試。顧客圖紙規定應是判斷合格H勺杈據。
圖14-14參照基準示意圖
5.3鍍層厚度的測量
鍍層厚度測量措施諸多。這里論述三種。一,微電阻儀測量;二,B反向散
射法;三,金相剖折法。下面分別討論。
5.3.1微電殂法:重要合用于金屬化孔銅鍍層厚度測量。通過對金屬化孔電阻測量
成果計算出銅鍍層厚度。金屬化孔內鍍銅層厚度計算公式如下:
t=[-5D+(25D2+547.77T/R)1/2]*102
式中:t為金屬化孔銅鍍層厚度(um);
D為鉆孔直徑(mm);
T為印制板基材厚度(mm);
R為實測電阻(um)。
金屬化孔構造不意圖見圖14-15.
圖14-15金屬化孔構造示意圖
微電阻測量H勺經典儀器是YK-2型,它是仿制美國UPA企業H勺CS-856B微歐測試
系統。最小讀數為1PQ.配置一種精密I付原則電阻(BRT型),其阻值為257uQ
±0.5%。控針采用國際電工委員會推薦的四端連接法。控針接觸壓力為1N.所施
加的直流脈沖電流平均值不不小于100PA,周期約為65毫秒。這種測試條件可把
對測試的影響原因減少到最低程度,可稱之為無損測試。測試措施請查GB4677.2
-84《印制板金屬化孔鍍層厚度測試措施微電阻法》。孔電阻測試原理見圖
14-16.
圖14-16孔電阻測試測試原理圖
孔電阻測試可用于工序檢查,也可用于成品檢查。下面列出孔電阻值對應的孔壁
鍍銅層厚度,見表14-20.供讀者參照。
表14-20孔電阻時應的銅鍍層厚度
板厚銅鍍層厚度(鉆孔直徑1.0mm)
18pm20pm25pm
1.6mm460-470陽420pQ330陷
2.0mm590iiC520uQ415g
5.3.2B反向散射法:該法可用于測量有機絕緣材料基底上的銅鍍層厚度,銅基
底上的光敏抗蝕劑涂層厚度,銅基底上的錫鉛合金鍍層厚度,銅基底上金鍍層厚
度,銅上鍍銀基底上金鍍層厚度,銅基底上阻焊涂層厚度等。所采用H勺測試儀器
是P反向散射測厚儀。詳細測試措施見GB4677.8-84《印制板鍍涂覆層厚度測試
措施,R反向散射法》。該法用于金鍍層厚度測景比較精確。
5.3.3金相剖切法
金相剖切法是一種破壞性的測試,它可用于測試印制板日勺多種性能。例如:鍍
層質量,鍍層厚度,側蝕以及阻焊涂層厚度的測試等。鍍層厚度低于0.00076mm
時,不應采用金相剖切進行測量。對金屬化孔銅鍍層完整性檢查應放大100±5%
倍。仲裁檢查應放大200±5%.測試鉛錫鍍層厚度時,應在熱熔前進行。金相剖
析可用于工序檢查,例如:多層板孔金屬化后進行金相剖析可以判斷與否有環氧
玷污或凹蝕。也可用于成品檢查。試樣的抽樣,由于是破壞性檢查,因此試樣可
以是附連試驗板,也可以是因所要檢測項目之外的項目報廢H勺廢品板。
抽樣多層板時,每塊加工板首先從一種方向部切附連試驗板。假如部析中有一
個試樣不合格,就要在垂直于原剖切方向再剖切一次。
金屬化孔的剖切應在垂直面上,于孔中心的士10%外剖切,并在100倍放大倍
數下檢查銅箔和鍍層H勺整體性,應分別檢查孔的每一側。每個要檢查H勺試樣至少
一次剖三個孔。檢測層壓板厚度,銅箔厚度,鍍層厚度,焊錫覆蓋層厚度,層間
重疊板,樹脂玷污和鍍層空穴等,應在放大倍數200倍下進行。假如在垂直于剖
切面上發現或懷疑有樹脂玷污,應制備仲截檢查用剖切試樣,并在經向(水平)
面上進行評估。
金相剖切的測試項目如下:
一,金屬化孔鍍層厚度:每個剖面應在三處測量厚度,取其平均值作為金屬化
孔鍍層厚度,剖面分散H勺厚度值不應用來取平均值,但應測量最薄處H勺銅層厚度。
符合表14-6日勺規定值。
二,金屬化孔檢查。
A,內層環寬,見圖14To.不得不不小于0.05mm.
B,介質層厚度,見圖14-17.
圖14-17介質層厚度測量
C,鍍層空洞:在顯微剖切中口勺任何一種金屬化孔的空海峽兩岸不符合所規定的
規定期,應拒收該顯微剖切印制板的在制板。假如發現一種鍍層空洞,則應按下
列規定:
i)雙面板:假如鍍層空洞不超過有關技術原則的規定(鍍層空洞不應不小于印制
板總厚度的5%)時,應對整批(100%檢查在制板)作顯微剖切,檢查鍍層空洞;
假如在任何一塊板上有鍍層空洞,應從在在制板的對角線上取A或B圖形進行顯
微切仲裁。假如仲裁檢查未發現鍍層空洞,應當接受這塊印制板。不過假如在顯
微中有鍍層空洞,應當拒收該印制板。
li)多層板:假如鍍層空洞不超過印制板總厚度的5%口勺規定期,應從在制板
的對角線上取A或B圖形用顯微剖切進行仲裁。假如未發現鍍層空洞,應當接受
這塊印制板。假如顯微截面中有鍍層空洞,應當拒收這塊印制板。
D,重疊度:層間重疊度可通過測試評估過顯微剖切有關項FI口勺附連試驗板來確定
,也可以通過測試重疊度專用附連試驗權來確定。
E.裂紋:在導電銅箔,鍍層或金屬覆蓋層上應無裂紋。
F,結瘤:只有在不減少孔徑和銅箔厚度,使其不低于各自H勺最低規定是容許找J。
G.釘頭:不容許超過內層銅箔厚度的1.5倍。
H.樹脂玷污:不容許。
T.層壓板空穴:只有不不小于0.08mm才是容許日勺。見圖14-18的B區。
圖14-18熱應力和模擬返工后經典的鍍覆孔的剖面
Emi?
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