IPC610DSMT外观检验标准培训教材(PDF 147页)
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IPC-610D-SMT外观检验标准培训教材
制作部门:SMT
制作人:
制作日期:2007.06.28
通过此教材您可以学到的东西
•焊接可接受性要求
•表面贴装组件的检验标准
•元器件的损害的检验标准
专业常用名词解释
辅面--与主面相对的封装互连结构(印制电路板)面。
(在通孔插装技术中有时称作“焊接面”或“焊接起始面”)。
焊接起始面--焊接起始面是指印制电路板用于焊接的那一面。
通常是印制电路板进行波峰焊、浸焊或拖焊的辅面。
印制电路板采用手工焊接时,焊接起始面也可能是主面。
在引用表7-3、表7-6 和表7-7 中的一些要求时,必须明确焊接的起始面/终止面。
焊接终止面--焊接终止面是指通孔插装中印制电路板焊锡流向的那一面。
通常是印制电路板进行波峰焊、浸焊或拖焊的主面。
印制电路板采用手工焊接时,焊接终止面也可能是辅面。
在引用表7-3、表7-6 和表7-7 中的一些要求时,必须明确焊
接的起始面/终止面。
冷焊连接--是指一种呈现很差的润湿性、表面出现暗灰色、疏松的焊点。
(这种现象是由于焊锡中杂质过多,焊接前清洁不充分及/或焊接过程中热量不足而导致的。
)
电气间隙--贯穿本文的,将不同电位的非绝缘导体(例如图形,材料,部件,残留物)间的最小间距称之为“最小电气间隙”。
此间距由设计标准、己通过或受控文件规定。
绝缘材料必须保证足够的电气隔离。
若没有其他设计标准规定,可引用附录A (源自IPC-2221)。
任何违背最小电气间隙条件的情况是缺陷。
高电压--“高电压”的定义因设计与用途而异。
本文内的高电压条件只有在图纸/采购文件特别要求时适用。
插入式焊接--一个将通孔插装和表面组装元器件一起再流焊接的过程。
通孔插装元器件所需要的焊锡膏以模版印上或以注射器敷上。
SMT常用名词中英注释
VQA供应商品质保证
IQC进料检验
OQC出货品质确认
IPQC制程检验
FQC最终品质控制
LQC线上品质控制
CQA客房品质保证
F.P.Y.R直通率(一次成功率)SOP标准作业程序
DCC资料中心
ECN工程变更通知
ECR工程变更需求
DCN文件变更通知
PE/ME产品工程/制造工程EPR工程试作
HR人力资源
IE/QE工业工程/品质工程PPR生产试做
AC/RE 接收/拒收
AQL品质允收水准
CR严重缺点
MA主要缺点
MI次要缺点
TQM 全面品质管理
PDCA计划/实施/检查/行动
QCDS品质/成本/交期/服务
SMT表面贴装技术
DIP手插(过焊锡炉)
PCB印刷线路板
FPC软性线路板
OJT在职训练(工作中指导)
4M1E 人/机器/材料/方法/环境
SPC 统计制程管制
PPM10-6(百萬分之...)
MIS管理信息系统
BOM 材料清单
BIOS 基本输入输出方式
P/U 激光头
SP/M主轴马达
S/M传动马达
T/M托盘马达
WIP半制品
CPU中央处理器
QTY数量
CPK 制程能力
S/N序列号
NG不合格
ESD静电释放
MBO目标管理
CAL校准
CA精密度
1.1
焊接可接受性要求
目标–1,2,3 级
•焊点表层总体呈现光滑和与焊接部件有良好润湿。
•引脚的轮廓容易分辨。
•焊接部件的焊点有顺畅连接的边缘。
•
表层形状呈凹面状。
可接受–1,2,3 级
•有些焊料或焊接过程,例如:无铅焊锡合金,厚大印制板引起的慢冷却,可能导致干枯粗糙、灰暗、或颗粒状外观的焊点;这类外观相对于此类原料或制程属正常。
这些焊接是可接受的。
•焊接的润湿角度(焊锡与元件或焊锡与焊盘间)不超过90°(图5-1 A ,B )。
•例外的情况是当焊点的轮廓延伸出可焊端待焊区或阻焊层的边缘时,焊锡与端接间的润湿角可超过90°(图5-1 C ,D
)。
图5-2
图5-1
图5-3
图5-4 至图5-25 显示以多种焊锡合金和焊接过程产生的可接受的焊接。
图5-4 锡铅合金焊锡;免清洗制程图5-5 锡银铜合金焊锡;免清洗制程图5-6 锡铅合金焊锡;水溶性助焊剂
图5-7 锡银铜合金焊锡;水溶性助焊剂图5-8 锡铅合金焊锡;水溶性助焊剂图5-9 锡银铜合金焊锡;水溶性助焊剂
图5-10 锡银铜合金焊锡;免清洗制程;氮气回流图5-10 锡银铜合金焊锡;免清
洗制程;空气回流
图5-12 锡铅合金焊锡;免清洗制程
图5-13 锡银铜合金焊锡;免清洗制程图5-14 锡铅合金焊锡;免清洗制程图5-15 锡银铜合金焊锡;免清洗制程
图5-16 锡铅合金焊锡图5-17 锡银铜合金焊锡图5-18 锡铅合金焊锡
图5-19 锡银铜合金焊锡图5-20 锡铅合金焊锡;有机保护涂层图5-21 锡银铜合金焊锡;有机保护涂层
图5-22 锡银铜合金焊锡图5-23 锡银铜合金焊锡
图5-24 锡银铜合金焊锡图5-25 锡银铜合金焊锡
1.2 焊接异状
1.2.1 焊接异状–底层金属的暴露
依原始设计要求,元件引脚,焊盘、导线的边缘,及液体感光阻焊剂的应用可允许底层金属的暴露。
有些印制电路板和导线的表面处理拥有特殊的润湿性能,可能导致局部焊锡润湿。
在这情况下,只要焊接的润湿程度是可接受的,底层金属或表面层的的暴露可算正常。
可接受–1,2,3 级
•底层金属暴露于:
•导线直立的边缘。
•元器件引脚或电线的切口端。
•有机保护剂遮盖的焊盘。
•暴露的表面层不在规定的焊接区域内。
1.2.1 焊接异状–底层金属的暴露(续)
可接受– 1 级
制程警示–2,3 级
•元件引脚、导线或焊盘表面因刮擦或划伤而
暴露
1.2.2 焊接异状–针孔/
吹孔
可接受– 1 级
制程警示–2,3 级
•吹孔(图5-29、图5-30)、针孔(图5-31)、空缺
(图5-32、图5-33)等,其焊接满足其他所有的条件。
图5-29
图5-30
图5-31
图5-32
图5-33
1.2.3 焊接异状–
焊锡膏回流
图5-34图5-35缺陷–1,2,3 级•焊锡膏回流不完全。
IPC-T-50 为不润湿下的定义是熔锡不能与底层金属(或本标准包括了的,表面处理层;见 1.2.1节)形成金属联接。
缺陷–1,2,3 级
•需要焊接的引脚或焊盘不润湿。
•焊锡的覆盖率不满足个别种类可焊端的要求。
IPC-T-50 为半润湿下的定义是溶化的焊锡浸润表面后收缩,留下一焊锡薄层覆盖部分区域,不暴露底层金属或表面层,其他区域焊锡形状不规则。
缺陷–1,2,3 级
•半润湿导致焊接不满足表面贴装或通孔插装
焊接的要求。
1.2.6.1 焊接异状–焊锡过量–焊锡球/ 泼溅
焊锡球是指焊接过程后留下的球形焊锡。
泼溅是指在回流过程中泼溅在焊接周围,一般是原本焊锡粉颗粒大小的焊锡球。
目标–1,2,3 级
•印刷线路组装件上无焊锡球。
可接受–1,2,3 级
•焊锡球被固定/ 覆盖,不违反最小电气间隙。
注:固定/ 覆盖/ 粘附的焊锡球是指在一般工
作条件下不会移动或松动的焊锡球。
1.2.6.1 焊接异状–焊锡过量–焊锡球/
泼溅(续)
图5-46图5-47
图5-48
图5-49
缺陷–1,2,3 级
•焊锡球违反最小电气间隙。
•焊锡球未固定在免清除的残渣内或覆盖
在保形涂敷层下,或未粘附(焊接)于金
属表面,见图5-46至图5-49。
1.2.6.2 焊接异状–焊锡过量–
焊锡桥(桥接)
图5-
50图5-
51
图5-
图5-
53
缺陷–1,2,3 级
•焊锡连接不应该连接的导线。
•焊锡在毗邻的不同导线或元件间形成桥接。
1.2.6.3 焊接异状–焊锡过量–焊锡网
缺陷–1,2,3 级
•网状焊锡。
1.2.7 焊接异状–焊锡紊乱
可接性下图5-56显示的表面冷却痕迹通常发生在无铅合金焊锡上,并不是焊锡紊乱。
缺陷–1,2,3 级
•焊接因外力影响而被移动,焊点呈现紊
乱痕迹。
5-56
缺陷–1,2,3 级
•破裂或有裂缝的焊接。
缺陷–1,2,3 级
•焊锡毛刺,如图5-63,违反组装的最大
高度条件或引脚凸出条件。
•焊锡毛刺,如图5-64,违反最小电气间
隙(1)条件。
图5-63
图5-64图5-65
5.2.10 焊接异状–无铅–焊点跷起
以下条件适用于通孔插装焊接。
可接受–1,2,3 级
•焊点跷起–通孔插装焊接的主面上焊点
底部与焊盘表面分离。
制程警示–2 级
缺陷– 3 级
•焊点跷起–通孔插装焊接的辅面上焊点
底部与焊盘表面分离(未图示)。
缺陷–1,2,3 级
•焊点跷起损坏焊盘
1.2.11 焊接异状–热裂痕/ 收缩孔
可接受–1,2,3 级
•无铅焊接上:
•可见裂痕底部。
•裂痕或收缩孔不接触引脚、焊盘或孔壁。
缺陷–1,2,3 级
•锡铅合金焊接上有收缩孔或热裂痕。
•无铅焊接上:
•收缩孔或热裂痕底部不可见。
•裂痕或收缩孔接触引脚或焊盘。
片式元件–仅底部可焊端,侧面偏移(A)
目标–1,2,3 级
•无侧面偏移。
可接受–1,2 级
•侧面偏移(A)小于或等于元件可焊端宽度(W)的
50%或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
可接受–3 级
•侧面偏移(A)小于或等于元件可焊端宽度(W)的
25%或焊盘宽度(P)的25%,其中较小者。
缺陷–1,2 级
•侧面偏移(A)大于元件可焊端宽度(W)的50%或
焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
缺陷–3 级
•侧面偏移(A)大于元件可焊端宽度(W)的25%或
焊盘宽度(P)的25%,其中较小者。
片式元件–仅底部可焊端,末端偏移(B)
缺陷–1,2,3 级
•不允许在Y轴方向的末端偏移(B)。
片式元件–仅底部可焊端,末端焊点宽度(C)
目标–1,2,3 级
•末端焊点宽度(C)等于元件可焊端宽度(W)或焊盘宽
度(P),其中较小者。
可接受–1,2 级
•最小末端焊点宽度(C)为元件可焊端宽度(W)的50%
或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
可接受–3 级
•最小末端焊点宽度(C)为元件可焊端宽度(W)的75%
或焊盘宽度(P)的75%,其中较小者。
缺陷–1,2 级
•末端焊点宽度(C)小于元件可焊端宽度(W)的50%或
焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
缺陷–3 级
•末端焊点宽度(C)小于元件可焊端宽度(W)的75%或
焊盘宽度(P)的75%,其中较小者。
片式元件–仅底部可焊端,侧面焊点长度(D)
目标–1,2,3 级
•侧面焊点长度(D)等于元件可焊端长度
(L)。
可接受–1,2,3 级
•如满足其它所有焊接要求的话,任何侧面焊
点长
度(D)都是可接受的。
片式元件–仅底部可焊端,最大焊点高度(E)
最大焊点高度(E)对于1,2,3 级不作要求。
片式元件–仅底部可焊端,最小焊点高度(F)
最小焊点高度(F)对于1,2,3 级不作要求。
但一个正常润湿的焊点是必须的。
缺陷–1,2,3 级
•不润湿。
片式元件–仅底部可焊端,焊锡厚度(G)
可接受–1,2,3 级
•润湿良好。
缺陷–1,2,3 级
•不润湿。
片式元件–仅底部可焊端–末端重叠(J)可接受–1,2,3 级
•元件可焊端与焊盘间须有末端重叠部分(J)。
缺陷–1,2,3 级
•末端重叠不足。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,侧面偏移(A)
目标–1,2,3 级
•无侧面偏移。
可接受–1,2 级
•侧面偏移(A)小于或等于元件可焊端宽度(W)
的50%或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
可接受–3 级
•侧面偏移(A)小于或等于元件可焊端宽度(W)
的25%或焊盘宽度(P)的25%,其中较小者。
1.2 级
2.3 级
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,侧面偏移(A)续
缺陷–1,2 级
•侧面偏移(A)大于元件可焊端宽度(W)
的50%或焊盘宽度(P)的50%,其中较小
者。
缺陷–3 级
•侧面偏移(A)大于元件可焊端宽度(W)
的25%或焊盘宽度(P)的25%,其中较小
者。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,末端偏移(B)
目标–1,2,3 级
•无末端偏移。
缺陷–1,2,3 级
•可焊端偏移超出焊盘。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,末端焊点宽度(C)
目标–1,2,3 级
•末端焊点宽度等于元件可焊端宽度或焊
盘宽度,其中较小者。
可接受–1,2 级
•末端焊点宽度(C)至少为元件可焊端
宽度(W)的50%或焊盘宽度(P)的
50%,其中较小者。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊
端,
末端焊点宽度(C)(续)
可接受–3 级
•末端焊点宽度(C)至少为元件可焊端
宽度(W)的75%或焊盘宽度(P)的
75%,其中较小者。
缺陷–1,2,3 级
•小于最小可接受末端焊点宽度。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,侧面焊点长度(D)
目标–1,2,3 级
•侧面焊点长度等于元件可焊端长度。
可接受–1,2,3 级
•对侧面焊点长度不作要求。
但是,一个
正常润湿的焊点是必须的。
缺陷–1,2,3 级
•不润湿。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,最大焊点高度(E)
目标–1,2,3 级
•最大焊点高度为焊锡厚度加元件
可焊端高度。
可接受–1,2,3 级
•最大高度焊点(E)可以超出焊盘或延伸
至可焊端的端帽金属镀层顶部,但不可延
伸至元件体顶部。
缺陷–1,2,3 级
•焊锡延伸至元件体顶部。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,最小焊点高度(F)
可接受–1,2 级
•元件可焊端的竖直表面润湿良好。
可接受–
3 级
•最小焊点高度(F)为焊锡厚度(G)加可焊
端高度(H)的25%或0.5 毫米[0.02 英寸],
其中较小者。
缺陷–1,2 级
•元件可焊端的竖直表面无焊点爬升高度。
缺陷–3 级
•最小焊点高度(F)小于焊锡厚度(G)加可焊端高
度(H)的25%或焊锡厚度(G)加0.5 毫米
[0.02 英寸],其中较小者。
缺陷–1,2,3 级
•焊锡不足。
•无润湿焊点。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,焊锡厚度(G)
可接受–1,2,3 级
•正常润湿。
缺陷–1,2,3 级
•无润湿焊点。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,末端重叠(J)
可接受–1,2,3 级
•元件可焊端与焊盘间的重叠部分(J)清
楚可见。
缺陷–1,2,3 级
•末端重叠部分不足。
片式元件–可焊端变化–侧面贴装(侧面立碑)
可接受–1,2,3 级
•宽度(W)对高度(H)的比例不超过二比一
(2∶1),见左图。
•焊盘和元件可焊端表面完全润湿。
•元件可焊端(金属帽)与焊盘间100% 重叠接触。
•元件有3 个或多于3 个可焊端表面(金属帽端)。
•有3 个可焊端竖直表面的润湿良好。
可接受–1,2 级
•元件可大于1206 类。
片式元件–可焊端变化-侧面贴装(侧面立碑)(续)
缺陷–1,2,3 级
•宽度(W)对高度(H)的比例超过二比一
(2∶1)。
•焊盘或元件可焊端表面未完全润湿。
•元件可焊端(金属帽)与焊盘间小于100%
重叠接触。
•元件偏移至焊盘的末端或侧面。
•元件有少于3 个可焊端表面(金属帽端)。
缺陷–3 级
•元件大于1206
类。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,可焊端变化
–贴装颠倒
目标–1,2,3 级
•有暴露存积电气材质的片式元件将材质
面朝离印制板面贴装。
可接受–1 级
制程警示–2,3 级
•有暴露存积电气材质的片式元件将材质
面朝向印制板面贴装。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,可焊端变化–叠装
以下标准只适用于规定所要求的叠装。
叠装元件时,元件可焊端顶部成为叠上的元件的可焊面。
不同类元件,如电容器、电阻器的叠装次序须由设计规定。
可接受–1,2,3 级
•图纸允许时。
•所有元件符合表8-2,相应产品级别的
(B)至(W)参数。
•侧面偏移不阻止需要的焊点的形成。
缺陷–1,2,3 级
•图纸不允许叠装元件。
•所有元件不符合表8-2,相应产品级别
(B)至(W)参数的接受标准。
•侧面偏移阻止需要的焊点的形成。
片式元件–矩形或方形可焊端元件–1,3 或5 个侧面可焊端,可焊端变化–立碑
缺陷–1,2,3 级
•片式元件末端翘起(立碑)。
圆柱体端帽可焊端,侧面偏移(A)
目标–1,2,3 级
•无侧面偏移。
可接受–1,2,3 级
•侧面偏移(A)小于或等于元件直径宽(W)
或焊盘宽度(P)的25%,其中较小者。
缺陷–1,2,3 级
•侧面偏移(A)大于元件直径宽(W)或
焊盘宽度(P)的25%,其中较小者。
圆柱体端帽可焊端,末端偏移(B)
目标–1,2,3 级
•无末端偏移(B)。
缺陷–1,2,3 级
•任何末端偏移(B)。
目标–1,2,3 级
•末端焊点宽度等于或大于元件直径(W)或焊盘宽度(P),其中较小者。
可接受–1 级
•末端焊点润湿良好。
可接受–2,3 级
•末端焊点宽度(C)最小为元件直径(W)或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
缺陷–1 级
•末端焊点润湿不良。
缺陷–2,3 级
•末端焊点宽度(C)小于元件直径(W)或焊盘宽
度(P)的50%,其中较小者。
目标–1,2,3 级
•侧面焊点长度(D)等于元件可焊端长度(R)或焊盘长度(S),其中较小者。
可接受–1 级
•侧面焊点(D)正常润湿。
可接受–2 级
•侧面焊点长度(D)最小为元件可焊端长度(R)
或焊盘长度(S)的50%,其中较小者。
可接受–3 级
•侧面焊点长度(D)最小为元件可焊端长度(R)
或焊盘长度(S)的75%,其中较小者。
缺陷–1 级
•侧面焊点(D)润湿不良。
缺陷–2 级
•侧面焊点长度(D)小于元件可焊端长度(R)或
焊盘长度(S)的50%,其中较小者。
缺陷–3 级
•侧面焊点长度(D)小于元件可焊端长度(R)或
焊盘长度(S)的75%,其中较小者。
圆柱体端帽可焊端,最大焊点高度(E)
可接受–1,2,3 级
•最大高度焊点(E)可以超出焊盘或延伸
至可焊端的端帽金属镀层顶部,但不可延
伸至元件体。
缺陷–1,2,3 级
•焊锡延伸至元件体顶部。