刚性PCB性能规范及验收标准.doc

文件编号：研-S121 刚性PCB性能规范及验收标准 版 本 号：B/O 页 码：21/21刚性PCB性能规范及验收标准文件编号：研-S121版 本 号：B/0页 码：1/21修 订 履 历版本条款修订内容发行日期拟订审核核准B/0全文重新整理2010-3-29黄晓云受控印章 请在本文件发行处划“”V V V V V V综合计划管理部技术部开发管理部质量技术部结构开发部综合测试部运营中心采购部生产管理部人事行政部财务部崇正工厂 VV V VV V V市场销售中心DSL事业部无线固话事业部PON事业部DVB事业部网络多媒体事业部IPTV事业部OEM事业部品牌事业部海外事业部广电事业部各SMT工厂1. 目的 本标准规定了刚性PCB可能遇到的各种与可组装性、可靠性有关的事项及性能检验标准。本标准规定本公司的单面、双面、多层板外观和一些性能要求,供本公司在工程设计、制造、检验或客户验货时使用。本标准最终解释权归属大亚技术部。2. 适用范围本标准适用于大亚公司刚性PCB的进货检验，采购合同中的技术条文、PCB厂家资格认证以及刚性PCB的设计参考。3. 术语和定义产品级别：根据产品最终用途分别定义了PCB的不同级别，本标准涉及“级别1”和“级别2”，产品级别1主要是指单层板（例如：电源板、话机按键板、机顶盒面板），产品级别2主要是指多层板（比如：ADSL、机顶盒、PON等公司产品主控机板、）；本标准的所有内容中，凡未注明适用级别的均默认为同时适用于级别1和级别2。IPC：（美国）电子电路互联与封装协会UL： 美国安全检定所CQC：中国产品质量认证PTH：镀通孔NPTH：非沉铜孔FR-4：环氧树脂玻璃布基覆铜板，阻燃性，94V-0FR-1、FR-2：酚醛树脂纸基覆铜板，阻燃性，94V-0CEM-3：环氧玻璃无织布基覆铜板，阻燃性，94V-0CEM-1：环氧玻璃树脂纸基覆铜板，阻燃性，94V-0XPC：酚醛树脂纸基覆铜板，非阻燃性，94HBOSP: OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP是Organic Solderability Preservatives的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。 简单地说，OSP就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈（氧化或硫化等）；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。4. 职责和权限5. 作业程序5.1 材料品质5.1.1 板材大亚产品板材主要以FR-4为主；推荐板材厂家有：建滔、生益、南亚、国际、5.1.2 介质厚度公差介质厚度（mm）公差（mm）-2级标准公差（mm）-1级标准0.0250.1190.0180.0180.1200.1640.0250.0380.1650.2990.0380.0500.3000.4990.0500.0640.5000.7850.0640.0750.7861.0390.100.1651.0401.6740.130.1901.6752.5640.180.232.5654.5000.230.305.1.3 PTH孔性能指标PTH孔性能指标2级标准1级标准孔壁的镀铜厚度25um20um局部区域铜厚20um18um镀铜延伸率常温下18%常温下18%PTH孔壁粗糙度25um30um5.1.4 阻焊膜型号为液态感光阻焊膜，供应商需是在大亚承认初期有备案认可的，如需变更，需提前知会大亚技术获得认可方实施。5.1.5 标记油墨耐高温、助焊剂及清洗剂只印在阻焊上选用白色，若有印在白色板材上可选用黑色，若同时印在阻焊和白色板材上，可选用其他易分辨的颜色。5.1.6 最终表面处理（目前大亚仅采用OSP有机涂覆工艺，暂不涉及或极少涉及热风整平、无铅喷锡、电镀金手指、化学银等，待有增加选用后，再对其做相关规定）1）供应商所使用OSP药水必须与承认初期向大亚宣告的一致，如有变动，必须告知大亚备案，并获得认可后方可使用，推荐品牌有四国化成 F2 或 Entek Plus HT；2）OSP膜层性能a、焊盘及孔内OSP膜层均匀、光泽、无污染、发暗等现象b、OSP膜厚：0.20.3um（适用于四国化成 F2药水），其他根据实际生产工艺而定。3）可焊性：2次Reflow(peek Temp 2605/6090S)老化后做可焊性测试，仍能满足大亚可焊性测试标准。5.2 外观检查标准项目不良描述1级标准2级标准不良或参考图片板边毛刺/毛头无毛刺/毛头；或毛刺/毛头引起的板边粗糙尚未破边,且松散的毛刺不影响安装的配合与功能.缺口/晕圈无缺口/晕圈；或晕圈、缺口向内渗入板边距线路间距的50%，且任何地方的渗入2.54mm, 二者取较小值。缺口晕圈 板角/板边损伤1、无损伤或板边、板角损伤尚未出现分层2、板边有缺口,但尚未超出板边到最近导体间距的50%,或距最近导体间距尚有2.5mm,二者取较小值板面板面污渍板面清洁，无明显污渍水渍无水渍或板面出现少量水渍异物（非导体）无异物或异物满足下列条件1、不可使导体间距减少大于30%。2、每面5处。3、每处尺寸0.8mm。4、夹裹在板内的颗粒如果为半透明非导体可接受。板面余铜无余铜或余铜满足下列条件：1、不可使导体间距减少大于30%。2 、每面4处。3 、每处尺寸0.7mm。划伤/擦花1、划伤/擦花没有使导体露铜2、划伤/擦花没有露出基材纤维压痕无压痕或压痕满足下列条件：1、未造成导体之间桥接。2、裸露迸裂的纤维造成线路间距缩减20%。3、介质厚度0.09mm凹坑凹坑板面方向的最大尺寸0.8mm；PCB每面上受凹坑影响的总面积板面面积的5%；凹坑没有桥接导体露织物/显布纹无露织物，玻璃纤维仍被树脂完全覆盖 次板面白斑/微裂纹1、虽造成导体间距减小，但导体间距仍满足最小电气间距的要求；2、微裂纹扩展超过相邻导体间距50%，但没有导致桥接；3、热测试无扩展趋势；4、板边的微裂纹板边间距的50%，或2.54mm1、虽造成导体间距减小，但导体间距仍满足最小电气间距的要求；2、白斑/微裂纹在相邻导体之间的跨接宽度50相邻导体的距离；3、热测试无扩展趋势；4、板边的微裂纹板边间距的50%，或2.54mm 白斑微裂纹分层/起泡1、面积虽然导体间距25%，但导体间距仍满足最小电气间距的要求。2、每板面分层/起泡的影响面积不超过1%。3、没有导致导体与板边距离最小规定值或2.54mm。4、热测试无扩展趋势1、导体间距的25%，且导体间距仍满足最小电气间距的要求。2、每板面分层/起泡的影响面积不超过1%。3、没有导致导体与板边距离最小规定值或2.54mm。4、热测试无扩展趋势 呈现异常已超出上述准则外来杂物无外来杂物或外来杂物满足下列条件：1、 不影响导体间距的30%。2、杂物尺寸0.8mm3、夹裹在板内的颗粒如果为半透明非导体可接受。内层棕化或黑化层擦伤热应力测试（Thermal Stress）之后，无剥离、气泡、分层、软化、盘浮离等现象导线缺口/空洞/针孔导线缺口/空洞/针孔综合造成线宽的减小设计线宽的30%。缺陷长度导线长度的10%，且25mm导线缺口/空洞/针孔综合造成线宽的减小设计线宽的20%。缺陷长度导线宽度的10%，且5mm针孔 缺口镀层缺损无缺损，或镀层缺损的高压、电流实验通过开路/短路无开路、短路导线压痕无压痕或导线压痕导线厚度的30%无压痕或导线压痕导线厚度的20%，或者未引起相邻导线间距缩小超过20%线路刮伤/压痕导线露铜无导线露铜铜箔浮离无铜箔浮离导线粗糙导线平直或导线粗糙设计线宽的30%，影响导线长度25mm且线长的10%导线平直或导线粗糙设计线宽的20%、影响导线长度13mm且线长的10%金属异物1、线路间金属异物大小1mm,且线间距缩减不大于标准线间距的20%者可允收。2、在基材非线路区金属异物大小1mm，任何两金属异物间距50mm，且距最近焊盘或导线0.5mm。3、金属异物在100*100mm 范围内2 个导线宽度实际线宽偏离设计线宽不超过30%实际线宽偏离设计线宽不超过20%阻抗特性阻抗的变化未超过设计值的10%孔异物堵孔针对阻焊开窗小于焊盘的过孔，异物入孔过孔总数的20%；其他金属化孔不允许异物入孔；异物进非金属化孔后，仍能满足孔径公差的要求针对阻焊开窗小于焊盘的过孔，异物入孔过孔总数的10%；其他金属化孔不允许异物入孔；异物进非金属化孔后，仍能满足孔径公差的要求0多孔/少孔不允收孔未透不允收PTH孔壁不良PTH孔壁平滑光亮、无污物及氧化爆孔PCB在过波峰焊后，导通孔和插件孔由于吸潮、孔壁镀层不良等原因，造成孔口有锡珠冒出现象。出现以下情况之一即为爆孔：1. 锡珠形状超过半球状2. 孔口有锡珠爆开的现象合格：PCB过波峰焊后没有爆孔现象；或有爆孔现象，但经切片证实没有孔壁质量问题孔环缺损由于麻点、凹痕、缺口、针孔或斜孔等孤立的缺陷所引起的孔环缺损未使最小孔环缩减超过20%者可允收孔内浮离/氧化不允收NPTH 孔毛刺孔内毛刺尚未使孔径超出孔径公差可允收.NPTH 孔内有铜1. 如果此孔没有连接两层或两层以上的线路且不影响孔径，且不超过整个孔壁面积的5%可允收，并且每set2个。2. NPTH 孔内有铜不可孔径超差防焊入孔开窗之导通孔和零件孔均不允收镀层破洞1、每个孔破洞个数1 个。2、每面成品板内破洞孔数不超过总孔数5%。3、破洞的长度不超过成品板厚度的5%。4、环状孔破1/4 孔周长。5、破洞的面积5%整个孔壁面积。6、不得影响焊锡性孔壁不允许有镀层破洞孔内露铜1、每个孔露铜点数3 个。2、每面成品板内露铜孔数不超过总孔数的5%。3、孔内露铜的长度不超过成品板厚的10%。4、环状露铜1/4 孔周长。5、露铜的面积10%整个孔壁面积。6、不得影响焊锡性1、每个孔露铜点数1 个。2、每面成品板内露铜孔数不超过孔数的5%。3、孔内露铜的长度不超过成品板厚的10%。4、环状露铜2mm不允许补线补线数量：同一导体补线最多1处；每板补线5处，每面3处。补线板的比例8%。补线方式：补线用的线默认是Kovar合金（铁钴镍合金）或铜锡合金，且与修补的线宽相匹配。其他等效材料需经大亚确认同意。端头与原导线的搭连1mm，保证可靠连接。补线端头偏移设计线宽的15%。补线后对于盖阻焊的线路需补阻焊。补线不违背最小线间距和介质厚度的要求。补线的可靠性：应满足正常板的各项可靠性要求。同时对于补线工艺重点需满足如下性能要求：1）满足热应力测试的要求，同时热应力测试后补线无脱落或损坏，补线电阻变化不超过10%。2）耐电流试验：补线线路两端加2A电流，维持3s后，补线无脱落或损坏。对于补线方法，应能通过IPC-TM-650 2.5.4和IPC-TM-650 2.5.4.1A的评估。3）附着力测试：参考IPC-TM-650 2.5.4胶带测试，补线无脱落阻焊膜修补1、无修补或每面修补5处且每处面积100mm；2、修补使用的绿漆需与原使用的绿漆一致，且能耐焊锡性及污染测试；3、绿漆修补后颜色须均匀光滑，无明显色差，且不得违反最终绿漆厚度要求。5.4 外形尺寸5.4.1 板厚公差板厚（mm） 公差（mm）1.0及1.0以下 0.1大于1.0小于等于1.6 0.15大于1.6小于等于2.0 0.18大于2.0小于等于2.4 0.22大于2.4小于等于3.0 0.25大于3.0 10%注：板厚的测量以PCB最大板厚测量为准5.4.2 外形尺寸公差长宽度尺寸 公差长宽度尺寸300mm时 0.2mm长宽度尺寸300mm时 0.3mm板内所有挖空区域 0.13mm5.4.3 曲翘度单板背板最大翘曲度板的状况最大翘曲度无SMT的板0.71，同时最大变形量4mm板厚 1.6mm的SMT板0.7板厚1.6mm的SMT板0.5，同时最大弓曲变形量1.5mm翘曲度测试方法参照IPC-TM-650-2.4.22。在PCB正常检验和使用过程中，不能因为PCB物料问题超出上述标准。5.4.4 拼板（1）每订单批次交易中，单报板+双报板1%，三报板或其他为0。拼板包装注意事项：a、每包装中，单、双报废板的方向和位置必须一致，不允许不同方向包装；b、单报、双报板、ok板必须分别包装、摆放，严禁混装；c、报废板必须是在每订单最后一批次交货中统一提供，并标识清楚，严格区分。（2）PCB板的辅助工艺边不允许折断或粘接。（3）VCUT要求，如下：对于纸基板如FR-1：对于纸基板如FR-1：当板厚尺寸h1.4mm时，双面V-cut保留部分要求为b=h/2 0.1mm；当板厚尺寸h1.4mm时，双面V-cut保留部分要求为b=0.70.1mm，复合基材CEM-1依据纸基板标准进行V-CUT。对于其它非纸基材料如FR-4，当板厚尺寸h0.8mm时，双面V-cut保留部分要求为b=0.350.1mm；当板厚尺寸0.8mmh1.6mm时，双面V-cut保留部分要求为b=0.40.1mm；当板厚尺寸h1.6 mm时，双面V-cut保留部分要求为b=0.530.13mm。角度=3060，允许公差5 当拼板的间隙宽度40mil时为铣槽，设计间隙为5mil或20mil时为V-CUT板。多行多列拼板（或单行多列拼板）的单元板与单元板（或单元板与辅助边）间的V-CUT，以间隙中心线做为加工中心线和单元板尺寸测量基准线。多行单列拼板的单元板与辅助边间的V-CUT，以单元板边做为加工中心线和单元板尺寸测量基准线；单元板与单元板间的V-CUT，以间隙中心线做为加工中心线和单元板尺寸测量基准线5.5 孔的公差5.5.1 孔的公差：类型/孔径0.31mm0.31mm0.8mm0.8mm1.60mm1.6mm2.5mm2.5mm6.0mmPTH孔+0.08/-mm0.08mm0.10mm0.15mm+0.15/-0.08mm+0.3/-0mmNPTH孔0.05mm0.05mm0.08mm+0.10/-0mm+0.10/-0mm+0.3/-0mm对于纸基板（如电源板、分离器板），如大亚指定或认可冲孔成型方式，则其孔径公差为：孔径0.8mm时，公差为0.10mm孔径0.8mm时，公差为0.20mm5.5.2 定位公差：0.076mm或以图纸标识识别5.6 射频类PCB特别要求5.6.1 定义：PCB板名上凡标志有RF 的为射频板（以料号自带RF标识为准）5.6.2 外观：除非特别要求，在未影响板边与导体的最小安全间距条件下，板边2.5mm的毛刺、缺口、晕圈可接受GROUND面擦花但不露基材是允许的，线路擦花不能深于铜厚的20%GROUND面上凹陷可接受，线路上凹陷不能深于0.013mm。5.7 常规测试本节描述PCB出货前的常规测试方法。也可采用本印制板检验规范外的测试方法，但测试结果必须等效。5.7.1 可焊性实验按照最新版IPC J-STD-003要求进行可焊性测试，接受标准如下：（1）表面焊盘评价标准a. 焊盘表面润湿性面积95%，允许有小的针孔 (pin holes)/反润湿区 (dewetting areas)/麻点(rough spots) ，但所有这些缺陷不能集中在一个区域。b. 评估区域内不允许出现不润湿和基材金属裸露等现象（见下图Nowetting）。c. 距离测试样品边缘3.2mm以内的区域及安装区内，可焊性不作评估（2）镀通孔评价标准：a. 焊料应润湿镀通孔壁并且堵塞1.5mm通孔（允许不完全填充，但深度至少达50%）。b. 镀通孔壁无任何不润湿和基材金属裸露等现象。6.7.2 通断测试测试条件：测试电压200V，短路电阻20M，开路电阻50。合格判定：PCB通过上述条件测试。5.8 可靠度试验标准规范5.8.1 镀层附着力试验抽样数量：2pcs/每批次实验设备：3M600#胶带。实验方法：a、取长2 英寸，宽0.5 英寸的胶带压在金属镀层上,并清除压胶区内气泡；b、再以与板面成90 度垂直的力迅速将胶带撕起.合格判定：不得有镀层剥离、分层或起泡现象5.8.2 热冲击试验抽样数量：2pcs/每批次实验设备：烤箱、秒表、钢夹、锡炉、助焊剂。实验方法：a、将试验板以135-149烘烤2 小时，然后冷却至室温；b、将板子浸入助焊剂使其润泽c、将试验板置入锡炉10-11 秒*3 次d、锡炉温度：2885合格判定：不可有镀层破裂、不可有镀层分离、不可有分层起泡、不可有孔壁破洞、阻焊膜剥落等异常，切片满足质量异常。5.8.3切片制作要求按PCB热冲击试验条件测试后，再制作切片。金相切片的制作要求依照IPC-TM-650-2.1.1或2.1.1.2进行，垂直切片至少检查3个孔。金相切片的观察要求在100X 5的放大下进行，评判时在200X 5的放大下进行，镀层厚度小于1um时不能用金相切片技术来测量。5.8.4防焊字符附着力试验抽样数量：2pcs/每批次实验设备：3M600#胶带。实验方法：a、取长2 英寸，宽0.5 英寸的胶带压在防焊或字符上,并清除压胶区内气泡；b、再以与板面成90 度垂直的力迅速将胶带撕起.合格判定：不得有防焊或字符脱落现象5.8.5阻焊硬度测试抽样数量：2pcs/每批次实验设备：标 准 测 试 铅笔( 软 硬4B，3B，2B，B，HB，F，H，2H，3H，4H，5H，6H)。实验方法：a、将板放在坚固的水平面上；b、先用最硬的测试铅笔放在防焊膜上，成45角并加10N 力，逆向前推c、使铅笔在防焊层上匀速向前移动，涂层即留下一道划痕d、继续用下一较软的铅笔进行测试，直到无划痕为止。合格判定：在阻焊膜上再无划痕时，测试铅笔的硬度即为测试结果，硬度需不小于6H（或符合客户要求）。5.8.6介质耐电压试验抽样数量：2pcs/每批次试验方法：参照IPC-TM-650 2.5.7 的方法进行测试，样片可以选择Y型、梳型电极，也可以选择产品板电气间距最小的相邻导体或是介电层最薄的相邻导体。缺省测试条件：采用每秒100V (有效值或直流)加压至50015/-0V，保持30秒。试验评定：无飞弧或击穿。5.8.7绝缘电阻试验抽样数量：2pcs/每批次试验方法：参照IPC-TM-650 2.6.3 的方法进行测试，样片优选Y型、梳型电极，也可以选择产品板同层或不同层相邻的平行导线。缺省环境条件：100VDC， 505C，8593RH，7天。试验评定：绝缘电阻试验标准评定如下处理情况绝缘电阻外观初始条件（室温）500M湿热环境之后100M环境试验停止24小时之后，无起泡、分层等异常湿热试验之后，进行介质耐电压测试，仍能满足介质耐电压的要求。5.8.8剥离强度试验抽样数量：2pcs/每批次实验设备：90 度剥离强度测试仪试验方法：1、将试样上印制导线一端从基材上至少剥离10mm，对于成品印制板，其长度不少于75mm，宽度不小于0.8mm。2、将试样固定于剥离测试仪上，用夹具将印制导线夹住。3、以垂直于试样且均匀增加的拉力的以505mm/min 的速度将印制导线剥离下来，若剥离强度不足25mm 就断裂，试验重做。4、记录抗剥力，并计算每毫米宽度上的抗剥力（即剥离强度）合格判定：测试线宽0.78mm0.78mm铜箔厚度17um0.7N/mm0.7N/mm热应力后0.8N/mm1.05N/mm5S 浸锡后0.8N/mm1.05N/mm5.9 品质保证5.9.1 抽样与缺陷等级抽样按GB2828-87逐批检查计数抽样程序及抽样表一般检查水平的II级执行。AQL符合如下规定： MA=0.65，MI=1.5。序号项目缺陷等级1板边MI2板面MI3次板面MI4导线MA5孔MA6焊盘MA7标记及基准点MI8阻焊膜MI9字符MI10OSPMA成型MI不在上述所列的项目中，如存在不符合批次产品，0收1退。5.9.2 检验责任本规范所列出的各种品质检验要求须由供应商负责执行检验，大亚委托SMT加工厂的IQC部门需对如下做复检确认：6.1.3，6.1.5，6.1.6，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6，6.7.1，6.9，6.8、6.10可靠性试验规范（SMT工厂原则上一个季度每板厂抽验一次，试验报废由供应商承担、采购协调）。5.9.3 仲裁试验若当事双方在试验执行者方面存在分岐时，应委托第三方进行试验。此第三方暂定为广州五所或供需双方均认可的其他机构。5.9.4 改进计划当样品的可靠性试验与评估不合格时，需由供应商拟定具体的改进计划。若这种不合格是由制程与原材料引起的，则在改进计划完成 前，原制程与材料不可再用于生产印制板，在这段期间已生产的印制板还需进行