IPC-A-610D电子制造与电子组装的可接受条件1-99(精)_第1页
IPC-A-610D电子制造与电子组装的可接受条件1-99(精)_第2页
免费预览已结束,剩余27页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、前言本文包括以下内容:1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 范围目的特殊设计 术语和定义 分级 1级-通用类电子产品 2 级-专用服务类电子产品 3 级-高性能电子产品 验收 条件目标条件可接受条件缺陷条件制程警示条件多种情况结合未指明的情况板 面方向 143.2 143.3143.4 1.4.4 1.4.5 1.4.6 1.4.7 1.4.8 1.4.9 1.4.10 1.4.11 1.5 1.6 1.7 1.8 主面辅面焊接起始面焊接终止面 冷焊连接 电气间隙 高电压侵入式焊 接浸析弯月形涂层(元器件)焊锡膏内插针 导线直径例图与插图 检查方法 尺寸的鉴定 放大装置和

2、照明 1.4.2 1.4.3 1-1 1 前言 1.1 范围本翻译版本如与英语版本出现冲突 时,以英文版本为优先。本标准是由 IPC 产品保证委员会制订的关于电子组件 质量目视检验接受条件的文件。本文件阐述有关电子制造与电子组装的可接受条件。从历史角度看,电子组装标准包括更为全面的有关原则和技术的指导性阐述。为更全面理解本标准的内容和要求,请同时使用本标准的关联文件 IPC-HDBK001,IPC-HDBK-610 和 IPC/EIA J- STD-001o 本标准条件的目的不在于定义完成组装操作过

3、程的工艺或批准客户产品的修理/更改。例如:对粘接条件的 规定并不意味/批准/要求粘接的应用,引脚绕 线顺时针方向的描述并不意味/批准/要求所有的引脚绕线都 要顺时针方向缠绕。IPC-A-610 包括了 IPC/EIA J-STD-001 范围以外有关操作 方法、机械性能以及其它 工艺方面的标准。相关文件 的概要见表 1-1o 表 1-1 相关文件概要 文件用途文件 编号设计标准IPC-2220 (系列)IPC-SM-782 IPC-CM-770 说明有关设计要求;根 据布线精度、密度和产品制造工艺的复杂性分为A、B、C 三级元器件及组装制程指南;辅助印制板光板的设计,注重于表面贴装焊盘图形;并

4、 辅助组件的设 计,注重于通常包括在设计过程与文件内的表面贴装和通孔插装原贝鸚 描述由客户设定的对最终产品特定的印制板光板的要求,或最终成品组装要求的文件。其中细则可以参考行业规范或工艺标准,也可根据客户的选择或内部标准要求。有关焊接电气和电子组件要求,包括最终产品的最低可接受条件,判定方法(检 测 方法)、检测频度以及有关过程控制法的运用的要求。指示印制板和/或电子组件的各种高于产品最低可接受要求状况的图片说明性文件,它同时描述了各种不受控(制程警示或缺陷)的状况以辅助生产现场工艺评价人员及时发现和纠正问题。有关培训要求的文件;描述制程的教导及学习程序,及执行验收要求的技 术;其中包括:成品

5、标准、可接受标准或客户制定要求等。操作程序文件,包括涂覆、元器件拆除及更换,阻焊层修补,层压材料、导线和 镀 通孔的更改与修理。 成品文件 IPC-D-325 成品标准 可接受标准 IPC/EIA J-STD-001 IPC-A-610培训计划 (可选择)返工与修理 IPC-7711A/ IPC-7721A 1-2 2 前言(续)IPC-HDBK-610 是份支持性文件,提供另加的资料以解 释本规范内容及详 述从目标至缺陷各转变界限的技术 基本原理。此外,该支持文件还提供了对影响 性能但 通常不能通过目检察觉的制程更为广泛的理解。这份文件所提供的说明对于缺陷情况及有制程警示的制程的处理很有用;

6、并能回答有关澄清本规格的应用 及使用的问题。除非个别注明,合同上对本标准的参考并不额外强加 IPC-HDBK-610 的内容。1.2 目的本文件的外观目视标准体现了 IPC 现有标准以及其他 适用 规范的要求。为了使用户引用和使用本文件的内容,涉及的组件或产品应该符合现有 IPC 相关文件的 要求,如 IPC-SM-782、IPC-2220 (系列)、IPC-6010 (系 列)和 IPC-A-600。如果组件不能符合这些文件的 要求或相当的要求,那么可接受 条件则需由客户和供 应商来进行确定。本文件中的图片描绘每页标题说明的规范 主题,并附 有图片说明。本文件的目的不在于排斥任何有关元器件安

7、装或电子连接中助焊剂及焊料的可接受程序;但 是所使用的方法必须确保焊接点能够符合本 文件规定 的可接受条件要求。1.4 术语和定义本文件中带“*的词组解释引自 IPC- T-50。1.4.1分级客户(用户)对产品使用何级别条件进行验收负有最终责任。检验者使用的文件中必须事先规定所适用的验收级别。接受/拒收的决定必须以与之相关的文件为依据,如合 同、图纸、技术规范、标准和参考文件。本文规定的 条件分为三个级别,分别是:1 级-通用类电子产品 包括那些以完整组件功能为 主要要求的产品。2 级-专用服务类电子产品 包括持续性表现及长使用寿命要求 的产品;但保持不 间断的工作是希望达到的而不是关键性的

8、。一般其最终应用环境不会导致产品故障。3 级-高性能电子产品 包括以持续性优良表现或严格按指 令运行为关键的产 品。这类产品的服务间断是不可接受的,且最终产品使用环境异常苛刻;产品在要求时必须能够操作,例 如救生设备或其他关键系统。1.4.2 验 收条件当 IPC-A-610 被引用或作为合同关于检验和/或验收的唯一文件时,IPC/EIA J-STD-001焊接电气和电子组装 要求所涉要求,除非有另外、特别的 要求,将不适 用。使用文件出现冲突时,应按以下优先次序执行:1.2.用户与制造商达成一致意见的采购文件反映用户具体要求的总图纸和总装配图o 当图片与相关文字说明有出入时,应以文字说明优先

9、。1.3 特殊设计 作为一份业界认同的标准,IPC-A-610 并无法涵盖元器 件和产品设计相关的所有情况。 当使用特殊或不普遍的技术时,可能有必要另设验收条件。当然,若相似特征存在,本文件是可以作为产品验收条件的指引。通常,在考虑产品性能要求时,必须要对其特殊特性 下定义。这些定义必须有用户的参与,尤其是 3 级产品须有用 户的认可。有关条件也必须包括对产品可接受性的认同定义。尽可能请将认同的条件递交于 IPC 技术委员会以便考 虑归入本标准新版本。1-3 3 前言(续)3. 4. 在用户引荐或合同认可情况下,采用 IPC-A-610 o 用户的其他附加文件。?或出现 不理想趋势时,必须对制

10、程进行分析;这 样才可采取措施减少制程变化并改善产 出量。单一性制程警示项目不需要进行特别处理,其相关产品可照样使用。 各种过程控制方法常常被用于计划,实施以及相对于焊接电气和电子组件生产过程的评估。事实 上,不同的公司,不同的实施过程以及对相关过程控制和最终产品性能不同的考虑都将影响到对 实施策略、使用工具和技巧不同程度的应用。制造者必须清楚掌握对现有过程控制要求并保持有效的持续改进措施。用户(客户)有义务明确验收条件。如果没有指定、要求或引荐,可以使用实践效果最好的制造工艺进行。引用 IPC/EIA J-STD-001,IPC-A-610 或其他相关文件时,用户必须在 采购文件中明确优先次

11、序。对各级别均分有四级验收水平:目标条件、可接受条件、缺陷条件和制程警示条件。除非另外说明,本标准中的规范适用于实心线/元器件引脚或股线。142.1 目标条件 是指近乎完美或被称之为 优选”的情况。当然 这是一种希望达到但不定总能达到的情况,对于保证组件在使用环境下的可靠运行也并不是非达到不可。 可接受条件是指组件在使用环境下运行能保证完 整、可靠但不是完美。 缺陷条件缺陷是指在其使用环境下不足以保持组件 的外形、装配和功能的情况。这类情况应由制造商根据设计、服务和客户要求照章处理。照章处理”可为返工、修理、报废或照样使用;其中修理或照样使用须 取得客户的认可。1.

12、4.2.4 制程警示条件 制程警示是指没有影响到产品的外形、装 配和功能的(非缺陷)情况。?由于材料、设计和/或操作人员/机械因素而造成的 既不能完全满足可接受条件又非属缺陷的情况。?应将制程警示作为过程控制的一 部分而对其实行监控。当制程警示的数量表示制程发生异常变化?142.5 多种条 件结合除了单独考虑各条件对产品验收的影响,累积效果也应加以考虑,即使单独情况不属缺陷。本文无法涵盖所有可能的结合情况。但制造商必须注意多条件的结 合或累积的可能效果及其对产品性能的影响。本规范所提供的可接受条件是以只考虑到它们单独对 各级别产品可靠运转的影响的个别的规定。当情况有关联时,它们的联合效果对产品

13、性能的影响可能很显著。例如:焊点分量的不足加上大量侧面偏移和少量末端重叠可导致机械性连接质量的极大降低。制造商应负责确认这些情况。 未指明的条件 除非被认定为对用户所规定的产品外形、装配和 功能产生影响,缺陷条件和制程警示条件以外那些未指明的情况均被认为可接受。1.4.3 板面方向 本文件确定板面方向时使用以下术语。143.1 *主面总设计图上规定的一个封装互连结构(印制电路板)面。(通常为最复杂、元器件最多的一面。在通孔插装技术中有时称作 元件面”或焊接终止面”)1-4 4 前言(续) *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

14、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。1.4.4 *冷焊连接是指一种呈现很差的润湿

15、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。)1.4.5 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。146 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。147 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

16、装元器件所需要的焊锡膏以模版印上或以 注射器敷上。148 *浸析是指焊接过程中基底金属或涂覆层的流失或去除。149 弯月形涂层(元器件) 是指从元器件座底伸延至引脚上的灌封或密封剂。包括的封装材料有陶瓷、环氧材料或其他合成物以及模塑器件部分。1410 焊锡膏内插针见插入式焊接。1.4.11 电线直径 本文内,电线直径(D)是指导体和绝缘体的联合 直径。1.5 例证与插图 为清楚描述分类的依据,本文引用的大部分例证(插 图) 都作了一定程度的夸张。1 级产品缺陷情况自然成为 2、3 级产品缺陷情况。2 级 产品缺陷情况自然成为 3 级产品缺陷情况。本标准的使用者必须仔细阅读文中每 个章节的标题以

17、 免曲解。1.6检查方法 接受和/或拒收的判定必须以与之相适应的 文件为依据,如合同、图纸、技术规范、标准和参考文件。检验者检验时不可自行选择验收等级;见 141。检验者使用的文件中必须事先规定所适用的验收级 别。自动检查技术(AIT 是替代目视检验的可行方法之一,也是自动测试设备的补充手段。本文所描述的许多项 目均可采用 AIT 系统进行检查。IPC-AI-641焊点 自动检查系统用户指南以及 IPC-AI-642底片、内层和组 装前印制板自动检查 用户指南提供了关于自动检查技术的更进一步资料。如果客户期望采用对检验 和验收频度有行业标准的要求,推荐使用 J-STD-001 以获得更多关于焊

18、接要求的 详细资料。1-5 5 前言(续)1.7尺寸的鉴定 除用于仲裁目的,不需要对本文的检 查项目(如特殊 部件的安装,焊点尺寸及其百分比)进行实测。本标准内的尺寸都以公制为主(相当的英制尺寸在括号内)。1.8 放大装置和照明 对某些规范进行目视检查时,可能需要使用放大装置 协助观测印制电路板组件。放大装置的公差为所选用放大倍数的5%。所选用 放大装置须与被测要求项目相匹配。照明必 须适合放 大装置。除非合同另有所指,表 1-2 及表 1-3 按被测项 要求指定了所需 的放大倍数。只有在对拒收情况进行确认时才使用仲裁放大倍数的放大装置。当组件上各器件焊盘宽度大小不一时,可以使用较大倍数的放大

19、装置检查整个组件。表 1-2 检查放大倍数(焊盘宽度)放大倍数 焊盘宽度或焊盘直 用于检测放用于仲裁最 径 1大倍数范围 高放大倍数 1.5X to 3X 4X 1.0毫米 0.0394英寸 3X to 7.5X10X 0.5 至 W 1.0 毫米0.0197 至 0.0394 英寸7.5X to 10X 20X 至 20.5 毫米0.00984 至 0.0197 英寸20X 40X 0.25 毫米0.00984 英寸注 1:用于连 接和/或贴装元件器的导电图形的一部分。表 1-3 放大装置的应用(其他)清洁度(清洁过程)无需放大,见注 1。清洁度(免清洗过程 10.5.4)注 1 保形涂覆/

20、封装注 1、2 其他(元器件及线损坏等)注 1 注 1: 目视检查可能需要放大装置;例如有精细节距或高密度组装时,需要放大以检查污染是否影响产品外形、装配和 功能注 2:若用放大,不可超过 4X。1-6 6 2 适用 文件以下文件的现行有效版本可作为本文件规定范围内应用的一个组成部份。2.1IPC 文件 1 IPC-HDBK-001 J-STD-001 修订版 1 的手册及指南 IPC-T-50 电子电路互 联封装术语及定义 IPC-CH-65 印制板及组件清洁指南 IPC-D-279 表面贴装印制电 路组件可靠性设计指南 IPC-D-325 印制板的文件档案要求 IPC-DW-425 分立导

21、线装 连组件的设计与最终产品要求 IPC-DW-426 分立导线装连组件的验收标准指南 IPC-TR-474 分立导线装连技术综述 IPC-2220 (Series IPC 2220 印制板设计标准系列 IPC-A-600 印制板的验收条件 IPC-7095 BGA 的设计及组装过程的实施 IPC-HDBK- 610 IPC-A-610 手册及指南(包括 IPC-A-610 B 版与 C 版对照 IPC/ WHMA-A-620 电缆及线束配件组装的要求及接受IPC-AI-641 焊点自动检验系统用户指南 IPC-AI- 642 图形底片、内层和组装前印制线路板自动检验用户指南 IPC-6010

22、 (Series IPC-6010印制板鉴定及性能系列IPC-7711A / 7721A电子组装件的返工、 维修及修改 IPC-9701表面贴装焊锡附着的性能测试方法及鉴定要求 IPC-TM-650 测试方法手册 IPC-CM-770 印制板元件贴装指南 IPC-SM-782 表面贴装焊盘图形设计标准 IPC-CC-830 印制板组件电气绝缘材料的性能及鉴定IPC-HDBK-830 保形涂覆的设计、选择及应用指南 IPC-SM-840永久性阻焊膜的性能及鉴定 IPC-SM-785 表面贴装附 着的加速可靠性测试指南 2.2 联合工业文件 2 IPC/ EIA J-STD-001 焊接后电子和电

23、 气组件的要求 IPC/ EIA J-STD-002 元件引脚、焊端、接线片,端点及导线的可焊性 测试 IPC/ EIAJ-STD-003 印制板可焊性测试方法 J-STD-004 焊接用助焊剂要求 1. 2. IPC/ JEDEC J-STD-020 塑料圭寸装集成电路表面贴装元器件的湿度/回流敏感性分级 IPC/ JEDEC J-STD-033 湿度敏感表面贴装元器件的处理、包装、运输及使用标准 - 2- 7 2.3 EOS/ESD 协会文件 3ANSI / ESD S8.1 ESD 警示标识 ANSI / ESD-S-20.20 电子及电气部

24、件、组件和设备的防护 2.4 电子工业联合会文件 4 EIA-471 静电敏感元器件标识符号 2.5 国际电工委员会文件 5 IEC/ TS 61340-5-1 电子元器件的静电防护-通用要求 - 3. 4. www.iec.ch 5. IEC/ TS 61340-5-2 电子元器件的静电防护-用户指南 2- 83 电子组件的操作 电子组件的防护-静电释放/电气过载和其它操作上的考虑 本章包括以下内容:3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.23.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 电

25、气过载(EOS) /静电释放(ESD)损害的预防电气过载(EOS)静电释放(ESD)警告标识 防护材料 EOS / ESD 安全工作台/ EPA 操作上的考虑 指导实 体损害 污染电子组件 焊接后的处理 手套与指套 3-9 3.1 电气过载(EOS) /静电释 放(ESD)损害的预防 静电释放(ESD)是当静电源产生静电时,静电荷 从一个 物件迅速地传到另一个物件的现象。当静电 荷与静电敏感元件接触或接近时会对 元件造成损伤。电气过载(EOS)是某些额外出现的电能导致元件 内部损害的结 果。这种损害的来源很多,如:电力 生产设备或操作与处理过程中产生的 ESD。 静电敏感(ESDS)元器件就是

26、容易受此类高能放 电影响的元器件。元器件对 ESD 的敏感程度取决于其材料及构造。元器件越小,运算速度越快,就越为敏感。ESDS 元器件会因不正确的操作或处理而失效或元器件值发生改变。这种失效可分 为即时和延时 两种。即时失效可以重新测试、修理或报废;而延时失效的结果却严重得多:即使产品已经通过了所 有的检验与测试,仍有可能在送到客户手中后 失效。对 ESDS 元器件进行保护性电路设计和包装是很重 要的。在生产区域,一 些接触 ESDS元器件的操作常常使用未经保护的电子组件(如测试夹具)。ESDS元器件只有在静电防护区(EPA)内的 EOS / ESD 安全工作台上才可以从防静电包 装中取出。

27、本 章注重于对这些未经保护的电子组件的安全操作。本章所述内容可被广泛运用。进一步的信息可查询 IPC/EIA J-STD-001、ANSI/ ESD-S-20.20 与其它 相关文 件。3-10 3.1.1 电气过载(EOS) /静电释放(ESD)损害的预防-电气过 载(EOS电子元器件会受到许多不同来源的意外电能损害。这些意外电能可能来自ESD 电压或来自我们所使用 的工具如电烙铁、吸锡器、测试仪器或操作其它电子设备所产生的尖峰电脉冲。有些设备较其它设备更为敏感。敏感度的高低因设计而异。一般来说设 备越小、越精密、运算速度越快,敏感度就越高。设备的目的或用途对于元器件的敏感性有着举足轻 重的

28、影响。这是因为元器件的设计可允许 其对更小 的电压或在更宽的频带内做出反馈。以目前的产品而言,EOS 的问题比几年前要严重的多,在将来还 会更加严重。当考虑产品的敏感度时,我们必须考 虑产品组件中 最敏感的元件。在电路工作过程中,有害的电能会和正常的信号一样能被传导及处理。 在操作敏感元件前,需要仔细测试工具和设备,保证它们不产生破坏性能量,包括尖峰脉冲。目前研 究表明,小于 0.5 伏的电压和脉冲是可接 受的。但 是,愈来愈多的高敏感度元器件要求烙铁、吸锡器、测试仪器和其他设备不能产生大于 0.3 伏的脉 冲。如大多数 ESD 规范所要求,对 设备进行定期的测试可防止长期使用造成性能下降而引

29、起的损害。为保持操作设备不引起 EOS 损害的能力,保养工作同样 是不可或缺的。EOS 损害和 ESD 损害 是十分相似,极难分辨的,因 为它们都是意外电能造成的破坏性后果。3-11 3.1.2电气过载(EOS) /静电释放(ESD)损害的预防-静电释放(ESD)表 3-1 典型 的静电源 工作台面 最好的 ESD 损害的预防是将防止静电的生成和消除 生成的静 电两者结合起来。所有 ESD 防护技术和产 品的原理都是基于以上两者或其中之 一。ESD 损害是静电源产生的电能传导至或过于接近ESDS 元器件所带来的结果。静电源在我们周围随 处可见。生成静电的强度取决于其静电源的特性。电能需要有相对

30、性运动才能生成;如接触、分离、或摩擦材料等。大多数引起严重静电故障的是绝缘材料,因为它们集中所产生或传达的电能而不是将电能从材料表 面分散。见表 3-1。一般的材料如塑料袋或聚苯乙烯 泡沫塑料容器是严重的静电 源,它们不允许在生产区域内,尤其是静电安全区/静电防护区(EPA)内使 用。从一卷胶带剥离的动作能产生 20,000 伏的电压。甚至压缩空气冲击绝缘表面 时也会产生静 电。破坏性的静电常常由附近的导体引发,如人体皮 肤,并释放到 组件的导体上。当携有静电荷的人体接触印制板组件时就会发生以上情况。电子 组件会 被通过导电图层到达 ESDS 元件的静电释放破坏。 远低于人体能够感觉到 的最低

31、的静电释放(小于 3500 伏)仍能对 ESDS 元件造成损害 典型的静电压生成强度如表 3-2.湿度 65-90% 1,500 伏 250 伏 100 伏 600 伏 1,200 伏 1,500 伏地板 服 装和人员座椅包装和操作材料组装工具和材料打蜡、粉刷或清漆表面未处理的 聚乙烯和塑料玻璃灌封混凝土打蜡或成品木材地瓷砖和地毯非ESD防护服合成 材料非ESD防护鞋头发成品木材 聚乙烯类 玻璃纤维 绝缘轮子塑料袋、包、封 套泡沫袋、泡沫塑料 聚苯乙烯塑料非 ESD 防护盒、托盘、容器 高压射流 压缩空 气合成毛刷热风机、吹风机复印机、打印机表 3-2 典型的静电压生成强度来源 湿度 10-2

32、0%地毯上行走 35,000 伏聚乙烯地板上行12,000 伏走工作椅上的人员 6,000 伏聚乙烯封套(作 7,000 伏业指导书)工作台面上拿起20,000 伏塑料袋有 泡沫垫的工作 18,000 伏 座椅 3-12 3.1.3 电气过载(EOS) /静电释放(ESD)损害 的预防普告标识警告标识可张贴于厂房和放置在元器件、组件,设备 和包装上,用以提醒人员注意操作时对元器件造成的 静电或电气过载损害的可能性。图 3-1 列举了较常见的标识。标识(1) ESD 敏感符号。三角形 内有一斜杠跨越的 手。用于表示容易受到 ESD 损害的电子电气设备或组 件。标 识(2) ESD防护符号。 它与

33、 ESD 敏感符号的不同 在于有一圆弧包围着三角形,而没有一斜杠跨越手。它用于表示被设计为对 ESD 敏感组件和设备提供 ESD 防 护的器具。标识(1)和(2)用于标识具有 ESD 敏感器件的设备或组件,对其应 进行相应的操作。这些标识由 ESD协会提出并在 EOS / ESD 标准 S8.1、和电子工 业协会 (EIA)标准 EIA-471 及 IEC/TS61340-5-1 和其他标准中 有相应描述。 注: 没有 ESD 警告标识未必意味着该组件不是 ESD敏感的。当质疑一组件的静 电敏感性而无定论时,必须将其作为静电敏感组件处理直到能证明其不是静电敏 感组件。图 3-1 1. ESD

34、敏感符号 2. ESD 防护符号 3-13 3.1.4 电气过载(EOS) /静 电释放(ESD)损害的预防-防护材料当在非静电安全环境或工作台时,必须采 取措施防止 ESDS 元器件和组件受到静电的伤害。此措施包 括导电静电屏蔽料 盒、防护帽、袋或包装等。只有在静电安全工作区,才可将 ESDS 器件从其静电防护包装中取出。了解三种不同类型的防护包装的区别是很重要的;(1)静电屏蔽(或阻挡层包装)材料; (2)抗静电材料;(3)静电消散材料。静电屏蔽材 料可防止静电释放穿透包装进入组件引起的损害。抗静电(低电荷)材料可作为ESDS 器件廉价的垫 装或中转包装。抗静电材料在使用中摩擦不产生电荷。

35、但是,如果发生了静电释放,它能穿透包装进 入组件,导致 ESDS 元件的 EOS / ESD 损害。静电消散材料具有足够的传导性,使电荷能通过其表面消散。离开 EOS /ESD 防护工作区域的部件必须使用静电屏蔽材料包装,在其材料内部通常也有静电消散材料和抗静电材料。不要被包装材料的颜色误导。一般来说黑色包装是静电屏蔽的或导电的,而粉红色是抗静电的。即使 这通常是正确的,但也可能起误 导作用。另外,目 前市场上有许多新型的透明材料,它们可能是抗静电甚至静电屏蔽的;有一时期,凡是生产中使用的 透明包装材料都被假定带有 EOS / ESD 危 机;而现 在这不再是绝对的了。 注意:一些静电屏蔽材料

36、和抗静电材料,以及一 些防静电措施可能会影响组件、元器件和材料在使用中的可焊性和工艺性能。应小心选择对产品无污染的包装 和操作材料,并遵循其供应商的指导使用。使用可 溶性清洁剂清理静电消散或抗静电材料表面会降低 它们的 ESD 防护性能。因此要 遵循制造商的建议进 行清理。3-14 3.2 EOS / ESD 安全工作台/ EPA EOS / ESD 安全工作台能防止在操作时尖峰脉冲和静电 释放对于敏感元器件的损害。 安全工作台应具有对于 EOS 损害的预防功能,并能够避免在维修、制造或测 试设 备上产生尖峰脉冲。 烙铁、 吸锡器和测试器皆能 产生足以完全破坏敏感元器件与 使其他元器件降级的

37、电能。为了 ESD 防护,必须提供一个静电接地的路径以中和 静电释放,否则静电就可能释放在元器件或组件上。ESD 安全工作站/ EPA 具有接地的静电消散或抗静电工作台面。对于操作人员的皮肤也应有恰当的接地方 法,以消除皮肤或衣物产生的静电,防静电腕带是个很好的选择。图 3-2 串行连接的防静电腕带 1.人员用防静电腕带 2. EOS 防护容器 3. EOS 防护桌面 4. EOS 防 护地板、地垫 5.建筑物地面 6.共用接地点 7.接地在接地系统中必须采取措施,用 于防止操作失误或设备故障时产生的电流对于操作人员的人身伤害。一般在接地路径中接有电阻,它可减慢放电速度,防止从 ESD 发生源

38、处产生电火花或高电 能。另外,必须调查 可能产生的电压强度,在工作台为之提供适当的对于人员电气伤害的防护。静电安全操作的所允许的最大接地电阻和放电时间,见表 3-3.表3-3 静电安全操作的最大接地电阻和放电时间操作人员 允许的允许的通过的媒介最大电阻 最长放电时间 从地板垫到地 1000 MQ小于 1 秒从桌垫到地 1000 MQ 小 于 1秒从腕带到地 100 MQ小于 0.1 秒注:要根据可得到的电压强度选择电阻值,以保证人身安 全和提供衰变及静电释放充分的时间。可接受的工作台示例如图 3-2 和图 3-3。若如有需要,可在某些高敏感度的场合使用空气离子发生器。离 子发生器的选择、安装和

39、使用必须保证其使用效能。图 3-3 平行连接的防静电腕带 1.人员用防静电腕带 2. EOS 防护容器 3. EOS 防护桌面 4. EOS 防护地板、地垫 5.建筑地面 6.共用接地点 7.接地 3-15 3.2 EOS / ESD 安全工作台/ EPA (续)工 作台应杜绝静电荷生成材料,如聚苯乙烯泡沫塑料、塑料焊锡去除器、纸质保护袋、塑料或纸质的 笔记本或物件夹、以及员工个人物品。定期检查工作台/ EPA,以保证其有效性。EOS / ESD 组件和人员的各种危害可能因不正确的接地方式或 接地部位氧化造成。必须定期检查和保养工具设备以保证其正常使用。 注:由于各设备的独特性,对第三条”接地

40、线的使用应特别注意。经常,这第三条接地线的 电势不 等于工作台面或地面的电势, 而具有 80 到 100 伏特的悬浮电势。 因此, 在 工作台/ EPA上接地恰当的 电子组件与第三条接地线所连接的电气工具之间存在着的 80 到 100 伏特的电势,可能会对 EOS 敏感元器件或人体造成损害。大多数 ESD 规范要求使其达到相同的电势。在此特别推 荐在EOS / ESD 工作台/EPA 使用接地保护器(GFI)作为出口。3-16 3.3 操作上 的考虑 3.3.1操作上的考虑-指导应在焊接前就注意防止污染可焊表面。任何接触 这些表面的物体都应被事先清洁。当印制板从其防护包装中取出后,对它们的握执

41、应特别小心。只接触远离其它边缘连接器的边缘部分。当有机械加工程序,需要牢固握执印制板时,则需戴具备 EOS / ESD 防护功能的手套。当采用免清洗处 理时,以上 原则尤其重要。在进行产品的组装和接收检验时,必须注意保证产 品的 完好。表3-4 提供了通用性的指导。湿度敏感元器件(在 IPC/JEDEC J-STD-020或与其相当文件中规定)必须遵循 J-STD-033 或与其相当 文件的指导操作。5. 6. 7. 8. 9.表 3-4 推荐的电子组件操作惯例 1.2. 3. 4.保持工作站干净整洁。在工作区 域不可有任何食品、饮料或烟草制品。尽可能减少用手握执电子组件,以防止损坏。使用手套

42、时,需要及时更换,防止因手套肮脏引起的污染。见图 3-4。不可用裸露的手或手指接触可焊表面。人体油脂和盐分会降低可焊性、加重腐蚀,还会导致其后涂覆或裹覆的低粘附性。不可使用含有硅的手霜,它们会引起可焊性 和涂覆粘附性问题。绝不可堆叠电子组件,否则会导致机械性损伤。需要在组装区使用特定的搁架用于临时存放。对于没有 ESDS 标志的部件应当作 ESDS 部件操作。人员必须经过培训并遵循 ESD 规章制度执行。除非有合适的防护包装, 否则决不能运送 ESDS 设备。3-17 332 操作上的考虑-实体损伤不正确的操作很 容易导致元器件和组件的损坏(例 女口,破裂、碎裂或断裂的元器件和连接器,弯 折或

43、断裂的接线端,严重划伤的印制板表面、导线及焊盘)。此类机械损伤会导致整个组件以及其所附元器件的报废。3.3.3 操作上的考虑-污染经常,产品在生 产工序中就因疏忽或欠佳的操作而 被污染,导致焊接和涂覆的问题。人体盐分或 油脂和未经认可的手霜是典型的污染。人体油脂和酸性物质会降低可焊性、促成腐蚀与树枝状生长,并可 导致其后涂覆或裹覆的粘附性问题。普通的清洁方法无法去除所有污染。因此尽量减少产生污染的可 能性是很重要的,最好的方法是预 防。时常洗手,盘可减少污染。需要时,可用托盘或托架以减少工序中的污染。手套或指套大多给人能提供防护的错误感觉,而在短暂的时间内可能比裸手或裸指更污染。当使用手 套或

44、指套时,必须经常更换废弃。手套或指套须小心、恰当的选用。并在操作时只握执印制板边缘而不接触焊盘或连接 3.3.4 操作上的考虑-电子组件的操作 即使在一组 件上没有 ESDS 标志,它仍应被作为 ESDS 组件处理。但是,ESDS 元器件和电子 组件需要有适当的 EOS / ESD 标识来标志(见图 3-1 )0许多敏感组件通常具有 自身的标志,一般在位于边缘 的连接器上。为了防止 ESD 和 EOS 对于敏感元器 件的损害,所有操作、拆封、组装和测试必须在静电防护工作台进行。(见图 3-2和图 3-3)o 3-18 3.3.5 操作上的考虑-焊接后的处理即使在焊接和清洗后,电子 组件的操作仍

45、需十分慎重。指印是极难去除的,而且在湿度或环境测试后经常会在涂覆后的印制板上呈现出来。手套或其它 防护设备须用于防止此类污染。在清 洗操作时应使 用 ESD 全防护的机械搁架或容器。3-19 3.3.6 操作上的考虑-手套 与指套为防止元器件和组件的污染,可在合同中提出使用手套或指套的要求。必 须慎重选择具有 EOS /ESD 防护功能 的手套与指套。图 3-4 图 3-4 和图 3-5 显示 以下的例子:?操作时使用具有 EOS / ESD 全防护功能的干净 手套。?在清洁工 序中使用耐溶剂的符合 EOS / ESD要求的防护手套。?在 EOS / ESD 全防护条件 下使用干净的手接触 印

46、制板边缘进行操作。 注:任何与组装有关的元器件,如果操作时未经 EOS / ESD 防护,就可能导致静电敏感元件的损坏。这类损坏可能以延时失效、无法测出的产品性 能下降或最初测试时发生严重故障的形式表现。图3-5 3-20 4 机械组装 本章举例说明多种用来在印制电路组装板(PCA)上安 装电子 组件的机械部件或者是任何用到以下部件的其它装配形式:螺钉、螺栓、螺母、垫片、紧固件、夹子、 元件扣、扎线、铆钉、连接器插针等。本章主要涉及正确绑扎(紧固)方式、以及因机械部件组装而产生的组件、机械部件和安装表面损伤的目视评估。应当验证扭矩条件是否符合客户文件中的明确规定。检验程序应确保无元器件或组件的

47、损伤。如未指定扭矩要求,可遵循标准的行业惯例。工艺文件(图纸、图片、零件清单、组装过程)规定应使用的部件;任何变动应预先经过用户认可。注:本章条件不适用于自攻螺钉的装配。目视检验用以核对以下的情况:a.零件及部件的正确选用。b.组装的正确顺序。c.零件及部件的正确绑 扎和紧固。d.没有肉眼可见的缺陷。e.零件及部件的正确定位。本章包括以下内容: 4.1 4.1.1 4 1.2 4.1.3 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.4.1 .2.1 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5

48、.肌械部件的安装 电气间隙 干扰 螺纹紧固件 扭 矩绕线连接器、手柄、插拔件、闭锁器 连接器插针板边连接器插针压接插针焊接背板线把的固定概略扎线损害布线 跨线/交叉弯曲半径同轴电缆未用线端线接头及金属箍上的结扎 4- 21 4.1 机械部 件的安装 4.1.1 机械部件的安装-电气间隙 见 1.4.5。可接受 T, 2, 3 级?不同电 位的导线间的间距不违反指定的最小电气 绝缘距离(3)。如图 4-1 中(1)和(2)之间以及(1)和(5)之间的距离。图 4-1 1 金属部件 2 导电图形3 指定的最小电气间隙 4 装配的元件 5 导体 缺陷-1, 2, 3 级?机械部件 把间距减少到小于指

49、定的最小电气间隙。图 4-2 1 金属部件 2 导电图形3 间距小于指定的最小电气间隙要求4 装配的元件 5 导体 4- 22 4.1.2 机械部件的安装-干扰可接受 T, 2, 3 级?安装部位无碍组装要求。缺陷-1, 2, 3级?安装孔上过多的焊锡(不平)影响机械组装。?对所需部件安装的任何干扰。图 4-3 4.1.3 机械部件的安装-螺纹紧固件 除另有工程图纸说明外,至少需要一个 半螺纹露出螺纹紧固件(如螺母)。只有当紧固以后,露出的丝扣会接触到导线和元件,且采用了锁紧机制时,螺钉或螺栓末端才可以与螺帽齐平。如果伸出部分不干涉相邻部件,且满足最小电气间隙的要求,那么:对于长度小于 25

50、毫米0.984 英寸的螺钉或 螺栓,螺纹伸出部分不应大于 3 毫米0.12 英寸加一个 半螺纹;对于长度大于 25 毫米0.984 英寸的螺钉或螺栓,螺纹伸出部分不应 大于 6.3毫米0.248 英寸加一个半螺纹。4- 23 4.1.3 机械部件的安装-螺纹紧 固件(续)可接受 T, 2, 3 级?部件组装顺序正确。?槽形孔被平垫圈遮盖,图 4-5。?孔被扁平垫圈遮盖,图 4-5。可接受-1 级缺陷-2, 3 级?除非露出部分 会影响其它元件,少于一个半螺纹伸出螺纹紧固件(如:螺帽)。?长度小于 25毫米0.984 英寸的螺钉或螺栓,伸 出部分的长度大于 3 毫米0.12 英寸加一 个半螺纹。

51、?长度大于 25 毫米0.984 英寸的螺钉或螺栓,伸 出部分的长度大 于 6.3 毫米0.248 英寸加一个 半螺纹。?图 4-4 1 .锁紧垫圈 2.平垫圈 3.非 导电材料(层压板等)无锁紧机制的螺钉或螺栓露出螺纹紧固件的长度小于一个半螺纹。4.金属(非导电图形或箔)图 4-5 1.槽形孔或普通孔 2.锁紧垫圈 3.平垫圈 4- 244.1.3 机械部件的安装-螺纹紧固件(续) 缺陷 T, 2,3 级?螺 纹伸出的部分干扰相邻部件。?部件材料或组装顺序不符合图纸规定。?锁紧垫圈直接靠着非金属介质层或层压板。?缺少平垫圈。图 4-6。?缺乏部件或安装不正确。图 4-7。图 4-6 1.锁紧

52、垫圈 2.非金属 2.金属(非导电 图形或箔)图 4-7 1.槽形孔或普通孔 2.锁紧垫圈 4- 25 机械部件的安装- 螺纹紧固件-扭矩当使用螺纹紧固件连接时,连接必须拧紧,以确保连接可靠。 当使用开口锁紧垫圈时,螺纹紧固件必须紧得足够压平锁紧垫圈。如有规定,紧固件的扭矩值要在范围之内。可接受 T, 2, 3 级?紧固件拧紧。开口的锁紧垫圈使用时应完全压 平。图 4-8 缺陷 T, 2, 3 级 未压平锁紧垫圈。 图 4-9 4- 26 机械部件的安装-螺纹紧固件-绕线型接头当没有要求使用终端接线片 时,将线缠绕在螺钉式样的终端上的方式不会使线在螺钉拧紧时松散

53、,并且线头短 得不会与接地端或其它导电线路短路。如使用垫圈,线头/引脚应装配在垫圈下面。除非另外注明,所有条件适用于股线与实心线。有些机械组装可能有特殊的支撑/紧固要求。目标 T, 2, 3 级?每一股线的初始排列位置未被干扰(多股 线)。?线头围绕螺钉至少达到 270 ?线头压在螺钉头的下面。?绕线方向正 确。?每一股线均在螺钉头的下面。图 4-10 4- 27 机械部件的安装-螺纹紧固件-绕线型接头(续)可接受 T, 2, 3 级?线沿正确方向缠绕螺钉,但有少部 分股线在螺丝固定的过程中散开。?从螺钉头下突出的部分小于线径的 1/3。?线 从螺钉头下突出的部分不违反最小电气

54、间隙。?在螺钉头和接触面之间的线的机 械连接围绕螺 钉头至少有 180 ?接触区域无绝缘层。?线自身没有重叠。图 4- 11 图 4-12 缺陷-1, 2, 3 级?线未缠绕螺钉体(A)。?线自身重叠(B)。?实 心线缠绕方向错误(C)。?多股线缠绕方向错误(锁紧螺钉时会旋松绞线)(D) 。?接触区域有绝缘层(E)。?多股线上锡(未图示)。?缺少客户条件要 求的焊锡或黏胶。(未图 示)。图 4-13 4- 28 4.2 连接器、手柄、插拔件、闭锁器 本节展示多种机械固定部件里的一部分,如连接器,手柄,插拔件和铸塑部件。这 些部件需对其裂纹与损伤进行目 检。目标 T, 2, 3 级?安装件、印刷

55、电路板和 固定件(铆钉、螺钉等)完好无损伤。图 4-14 1 插拔件 2固定件 3.元件引脚 可接受-1 级?已装配的零件上的裂缝不大于装配孔至部件边 缘距离的 50%。缺 陷-1 级?已装配的零件上的裂缝大于装配孔至部件边缘距离的 50%。缺陷-2,3 级?已装配的零件上有裂缝。 缺陷-1, 2, 3 级?裂缝从装配孔延伸到零件边缘。?连接器引脚上损伤或应力。 图 4-15 1裂缝 4- 29 4.3 连接器插针本节阐释两类插针的安装:板边连接器插针和连 接器插针。这些器件通常由自动化设备进行安装。机械操作的目检内容包括:正确的插针、受损的插针、弯曲和断裂的插针、受损的簧片接触,以及基板和导

56、电图 形的损伤。连接器 的装配条件见 7.1.8 节。连接器的损坏条件见 9.5 节。431 连接 器插针-板边连接器插针 可接受 T, 2, 3 级?接触区无断裂或扭曲。缝隙在指定 公差之内。?无焊盘损伤。?接触区包在绝缘件内。 注意:为了提供足够的空间以 便插拔器操作,簧片台 肩和焊盘的间距应适合厂方返修工具的使用。图 4-161 基板 2焊盘 3簧片台肩 4接触区 5缝隙 6无焊盘损伤 7无可见的损伤 8 绝缘件 4-30 4.3.1 连接器插针-板边连接器插针(续) 缺陷 T, 2, 3 级?接 触簧片露出绝缘座上边(A)。?接触簧片扭曲或其它变形(B)。?焊盘损伤(C)。?接触簧片断

57、裂(D)。?接触簧片台肩与焊盘间的缝隙大于规定值(E) 。图 4-17 4- 31 4.3.2 连接器插针-压接插针目标 T, 2, 3 级?插针笔直不 扭曲,正确固定。?无可辨的损伤。图 4-18 1 无可辨的损伤 2焊盘 3.无可辨的扭曲可接受-1, 2, 3 级?插针稍许弯离其中心线达插针厚度的 50%或者更 小。?插针高度在公差内变化。 注意:插针的标称高度公差遵循插针连接器或总 图上的规格。连接器插针与相配连接器之间须有良好的电气接触。图 4-19 1 插针高度公差 2小于插针厚度的 50% 4- 32 432 连接器插针-压接插针(续)可接 受-1, 2级?翘起的程度小于等于孔环宽

58、度(W)的 75%。?单/双面板上受损伤 的非功能性焊盘,只要未翘起 的地方仍然紧贴板上,可以接受。图 4-20 1.孔环宽度方向上 75%或更少的焊盘翘起 2.有导线的焊盘 3.焊盘无裂纹 4焊盘翘 起、破裂,但焊盘无导线且紧贴基板。(非功能性连接盘)缺陷 T, 2 级?任何功能性的孔环,其翘起程度大于宽度(W)的 75%。缺陷-3 级?任何带有压接 插针的孔环有翘起或破裂。注:更多资料见 节导线/焊盘损伤-翘起的焊盘/连接盘。图 4-21 1.焊盘破裂 2.功能性焊盘翘起部分大于孔环宽度的 75% 3.焊盘翘起 4- 33 4.3.2 连接器插针-压接插针(续)缺陷 T,

59、 2, 3 级?插针弯 曲出队列。(插针弯曲,偏离中心线超出插针厚度的 50%0)图 4-22 缺陷-1,2, 3 级?插针扭曲可见。图 4-23 4- 34 4.3.2 连接器插针-压接插针(续) 缺陷- 1, 2, 3级?插针高度超过规定的公差。图 4-24 缺陷-1, 2, 3 级?安装不当引起的插针损伤。?蘑菇头。?弯曲。图 4-25 缺陷-1, 2, 3 级?插针损伤(露出金属基材)。缺陷-2, 3 级?毛刺。图 4-26 1.毛刺 2.镀层脱落 4- 35 压接插针-焊接 压接插针”这个名词是个通称。许多靠压力插入的 插针,例如:连接器,支柱等,原本是不焊接的。如果

60、需要焊接,以下的条件是适用的。目标 T, 2, 3 级?在组装板的辅面有 360 的焊锡层。注:对主面的焊 锡层或填充不作要求。图 4-27 图 4-28 1.仰视图 2.侧视图 3.焊盘 4 .俯视图5. PCB 可接受-1, 2 级?在针脚的相邻两边有焊锡层或覆盖(辅面)。图 4-291.仰视图 2.侧视图 3.焊盘 4.俯视图 5. PCB 4- 36 压接插针-焊接(续)可接受-1 级?如果焊锡不防碍随后插针的装配,针侧面大于2.5 毫米0.0984 英寸的毛细焊锡层是允许的。 可接受-2, 3 级?如果焊锡堆焊不防碍随后插针上的装配, 针侧面 小于 2.5 毫米 0.

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论