PCB外观不良培训资料

PCB常见外观检验不良及相关知识简报(第一册)主讲:杨正旭(Dawn)2017-9-202019/8/2一、认识PCB1、PCB简介2、PCB的发展3、PCB的材料与分类2019/8/21.1、PCB简介PCB即PrintedCircuitBoard的英文简写，其中文名称为印刷电路板，又称印制电路板，印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的供给者。由于它是采用电子印刷术制作，故又被称为“印刷”电路板。PCBA（PrintedCircuitBoardAssembly）即为PCB空板经过SMT贴件,再经过DIP插件、焊接的整个制程。2019/8/2未焊接元件的PCB焊盘元器件的位置号静电防护标识2019/8/2已焊接了元器件、可具体应用的PCB2019/8/21.2、PCB的发展20世纪初，人们为了简化电子机器的制作，减少电子零件间的配线，降低制作成本等优点，于是开始钻研以印刷的方式取代配线的方法。三十年间，不断有工程师提出在绝缘的基板上加以金属导体作配线。而最成功的是1925年，美国的CharlesDucas在绝缘的基板上印刷出线路图案，再以电镀的方式，成功建立导体作配线。直至1936年，奥地利人保罗·爱斯勒（PaulEisler）在英国发表了箔膜技术，并在一个收2019/8/2音机装置中使用了印刷电路板。在日本，宫本喜之助以喷附配线法成功申请了专利。其中保罗·爱斯勒的方法与现今的印刷电路最为相似，但因为当时的电子零件发热量大，两者的基板也难以配合使用，以致未有正式的实用作，不过也使印刷电路技术更进一步。1941年，美国在滑石上漆上铜膏作配线，以制作近接信管。1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。2019/8/2自20世纪50年代起，发热量较低的晶体管大量取代了真空管的地位，印刷电路板技术才开始被广泛采用，而当时以蚀刻箔膜技术为主流。在印刷电路板广泛被使用10年后的60年代，其技术也日益成熟。而自从Motorola的双面板面世，多层印刷电路板开始出现，使配线与基板面积之比更为提高。并在1960年造出了柔性印刷电路板。在其后至今的几十年间，印刷电路板技术在不断的发展。到20世纪90年代，众多的增层印刷电路板技术被提出，增层印刷电路板也正式大量地被实用化，直至现在。2019/8/21.3、PCB的材料与分类1.3.1、PCB的材料基材：其普遍是以基板的绝缘部分作分类，常见的原料有电木板、玻璃纤维板，以及各式的塑胶板等等。金属涂层：金属涂层除了是基板上的配线外，也就是基板线路跟电子元件焊接的地方。此外，不同的金属有不同的可焊性、接触性，也有不同的阻抗，也会直接影响元件的效能。其主要材料有铜、金、银等。而金通常只镀在接口的表层，银也一般只会镀在接口，或以整体也是银的合金。2019/8/21.3.2PCB的分类根据电路层数分类：可分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板、6层板或8层，复杂的多层板可达十几层。根据软硬进行分类：可分为普通电路板和柔性电路板。2019/8/2二、PCB元件的认知PCB元件的分类元件在PCB基板上的标识常用元器件的介绍2019/8/22.1、PCB元件的分类对于PCB来说，其电子元件主要以组装方式来分类，主要分为表贴元件与DIP元件两大类。表贴元件DIP类元件2019/8/22.2元件在PCB基板上的标识在PCB基板上，我们可以看到在元器件周围都会有字符标识，那些标识都说明了对应元件的类型及位置号，以方便我们测试，维修等操作。两颗元件均为电阻，位置号分别为R567、R568该元件为集成电子元件，位置号为U262019/8/2PCB常用元器件的标识代码如下：R电阻L电感C电容F保险丝RLY继电器D晶体二极管Z稳压管Q晶体三极管LED发光二极管U集成电路TP测试端子J连接器Y晶振2019/8/22.3、常用元器件的介绍2.3.1电阻电阻，英文名resistance，通常缩写为R，是导体的一种性质。其基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，欧姆常简称为欧，表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多，我们在PCB上所见到的贴片式的电阻几乎也就为固定电阻。2019/8/2下面我们认识下各种电阻的形态：2019/8/22.3.2电容电容，就是“储存电荷的容器”。其用字母C表示，基本单位为法拉（F），但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得很多，常用的是微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）等。电容同样也有容量固定的与可变容量的，但常见的是容量固定的电容。常见的有电解电容和瓷片电容等。而电解电容，需要我们注意的是，它具有+、-极性，在电子电路中我们不能将其接反。（通交阻直）2019/8/2下面图片所展现的是电容家族的一部分：电容负极性标识2019/8/22.3.3电感电感，用字母L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。其特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性（通直阻交）。2019/8/22.3.4二极管二极管，典型的半导体元件，其最明显的特性就是它的单向导电性。半导体最重要的两种元素是硅(读“guī”)和锗(读“zhě”)。二极管有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。是它的电路符号，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“-”号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。2019/8/2二极管的类型有很多种，我们常见的有用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常见的是发光二极管。下图我们将展示部分的二极管类型：图片中的绿色圈圈处都是二极管负极性的标示。2019/8/22.3.5三极管半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管具有三个电极，基极（用字母b表示）、集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。由于不同的组合方式，形成了NPN型、PNP型的两种三极管。三极管的种类很多，大的很大，小的很小，并且不同型号有不同的用途，三极管大都是塑料封装或金属封装。2019/8/22019/8/22.3.6集成电路集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为IC，也俗称芯片。集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。2019/8/22019/8/2三、PCB常见外观问题PCB板面常见问题PCB板件常见外观问题2019/8/23.1、PCB板面常见问题3.1.1PCB板弯曲变形PCB板的允收变形程度，不同的客户有不同的标准。注意：在拿取PCB板之前，一定要做好静电防护措施！OK标准品变形不良品2019/8/2OK良品件翘曲变形不良品2019/8/23.1.2PCB因高温变色OK良品高温变色，不良品2019/8/23.1.3PCB油印不良油印不良品、其他也有文字标识模糊等油印不良。2019/8/23.1.4板面刮伤露铜等板面刮伤、露铜2019/8/23.1.5PCB板边的破损其破损的具体允收标准视客户而定3.1.6PCB板面污迹发白，胶迹等规格，允收与否视客户而定2019/8/23.1.7金手指不良绿油覆盖金手指金手指破损金手指刮伤镀金层脱落2019/8/2针孔金手指还有些批缝等不良，其标准，包括上述不良的些许标准视客户标准。2019/8/23.1.8PCB焊点不良焊点铜铂缺损焊点铜铂起翘焊点的缺损，起翘幅度都有一定的允收标准，具体参照客户标准。2019/8/23.2、PCB板件常见外观不良3.2.1板件胶印不良红胶丝印良品红胶丝印到焊盘上，影响焊点形成，不良品。2019/8/23.2.2板件离板过高（各客户标准不一）平贴于PCB板面，良品如图右侧高度大于客户要求值则为不良品2019/8/23.2.3表贴元件的偏移标准良品垂直方向偏移水平方向偏移元件的偏移允收量视客户标准2019/8/23.2.4错件与元件极性反二极管钽电容正确放置标注该元件为二极管，实贴为一电阻，错件二极管负极性方向，实际反向钽电容正极标识与标识方向相反，反向2019/8/2元件标识与PCB板面标识一致，OK品。两标识不一致，元件插反，不良品。PCB板面标识该位置元件为电阻，但实插元件为二极管，错件2019/8/23.2.5IC放置方向不对PCB板面IC方向标识IC元件的方向标识正确位置放置IC元件标识方向与PCB板面方向不一致，IC放置错误。注：有些PCB板面并没有标识如左图的方向标识，只印有元件脚号，此时我们需要根据元件标识来确定IC的引脚编号与IC放置方向。元件脚的编号是这样读数的，按照标志点，以逆时针方向，从1开始读数，绕之一周。2019/8/23.2.6元件贴反（反白）元件的正确贴装，其正面，即字面必须向上。元件的印字面应该向上，倒置贴装，外观不良品。2019/8/23.2.7元器件破损元件表面完好，无裂痕等，OK。元件表面有裂痕、破损或烧毁痕迹，NG。2019/8/23.2.8阻容元件的焊点锡量标准焊点要求：焊点完整，均匀，光亮，连续圆滑，完全湿润。锡量过少锡量过多注：对于锡量的多与少，具体根据客户标准来判定是否允收。2019/8/23.2.9SOIC、SOT元件焊接锡量标准：①引脚的侧面、趾部和跟部吃锡良好②引脚与焊盘间呈现弯月面的焊锡带③引脚的轮廓清晰可见引脚与焊盘间未形成弯月面的焊锡带。引脚的底边与焊盘间的焊锡带未覆盖引脚的**%以上。包珠状的焊锡带延伸过引脚的顶部和焊盘边。引脚的轮廓模糊不清。2019/8/23.2.10元件空焊（漏焊）元件焊接端未形成焊点，空焊（漏焊）。2019/8/23.2.11元件焊接后翘起或立碑元件翘起元件立碑2019/8/23.2.12元件间桥接（连锡）对应良品连锡连锡DIP元件引脚连锡2019/8/23.2.13焊点处锡面拉尖当图中所示锡尖部分长于某一数值时，便定为不良。这一数值便为客户提供的标准。2019/8/23.2.14DIP引脚的锡量标准：①焊点光滑，呈良好的润湿②可看到被焊部位的轮廓③焊点呈羽扇式的弯月形锡少锡多注：上面两不良图中，其良品判定标准为：XθY。其中X、Y便为客户所提供的判定锡少、锡多的标准值。2019/8/23.2.15焊点针孔在焊点检查中，针空数也有一定要求，其在一个焊点中超过几个便为不良，其标准依客户而定。2019/8/23.2.16PCB镀通孔的焊锡量在该类要求中，引脚上锡量的百分比便为此类良品的判定标准。其在具体的操作中，具体值由客户提供。2019/8/23.2.17冷焊、虚焊冷焊虚焊焊锡未充份熔解，元件引脚和焊盘不能形成可靠连接，焊锡表面凹凸不平2019/8/23.2.18连接器插反连接器的正确插装要根据PCB板标识进行插装，如左图。右图为不正确插装。2019/8/23.2.19其他在DIP元件中，其插件焊装后，对于元器件距PCB的高度都会有一定要求，具体参照客户所提供的检测标准，这里不一一说明。另：本文本中所述不良问题不是非常全面，后续会不断补充。2019/8/2