PCB 教程.ppt

1、PAGE 1,PCB可靠性培训教材,编写：赵成杰 日期：July 08，2003,PAGE 2,前言 定义描述 控制理念 控制策略 控制系统 流程监控 成品测试,目 录,PAGE 3,终端产品向小型化、高速化迅猛发展 PCB Reliability Performance要求日益严格 Reliability失效将直接导致PCB报废 Reliability失效常具有不可筛选性 PCBA因 Reliability失效所造成的赔偿占外部失效成本的九成以上,前 言,Reliability Failure,PAGE 4,PCB可靠性定义描述,PCB可靠性测试、接收基本标准参照 IPC系列,IPC-TM-

2、650,IPC-A-600F,客户的SPEC优先于IPC标准,.,客户的图纸资料优先于SPEC,客户的CEC优先于图纸资料,IPC-6012A,PAGE 5,PCB可靠性定义描述,以往：IPC加主题字母再加两位或三位数字编号，如IPC-SM-840C 现在：在代号IPC之后取消了主题字母，直接以四位数字编号，而数字按标准系列编排。如：IPC-6010 鉴定与性能规范系列.等,IPC系列标准的编号方式,PAGE 6,PCB可靠性定义描述,1级：普通消费类电子产品 2级：专用的服务性电子产品 3级：高可靠性要求的电子产品,PCB接收标准分级,PAGE 7,？,PCB可靠性定义描述,PCB可靠性是指

3、 Raw Card 能够满足后续生产（PCBA装配）条件，并在特定的工作环境和操作条件下，在一定的时期内，保持正常运行功能的能力。 良好的可靠性能，可以使PCB发挥良好的载体作用（达到PCBA稳定、长期运作），从而保证终端产品的安全性、稳定性和使用寿命,PCB可靠性是指什么？,PAGE 8,PCB可靠性控制理念,预防为主,检测为辅,PCB可靠性控制理念,PAGE 9,PCB可靠性控制策略,通过短期内适当增加检测/检查成本，并分步骤、有计划地增加 预防成本，力求明显降低内部可靠性失效成本和外部可靠性失效 成本,短期策略,PAGE 10,PCB可靠性控制策略,通过增加预防成本，达到明显降低检测/检

4、查成本、内部可靠性失 效成本和外部可靠性失效成本,长期策略,PAGE 11,PCB可靠性控制系统,来料控制 制程认可控制 生产过程控制 最终产品控制 可追溯性控制,PAGE 12,PCB可靠性控制系统,制定原材料认可程序,规范原材料认可所需完成的评估项目 原材料认可评估分 个批次进行,统计评估品质稳定性 对重要原材料供应商之生产制作、品质控制进行定期系统Audit,3,原材料认可,来料控制,PAGE 13,PCB可靠性控制系统,制定主要原材料检测规范 引入数据统计分析监控来料品质稳定性 及时反馈给供应商，实现持续改善,原材料检查,PAGE 14,PCB可靠性控制系统,规范原材料存放程序 遵循“

5、先进先出”原则,原材料存放,FIRST IN FIRST OUT,PAGE 15,PCB可靠性控制系统,尽量在有效期内安排使用完 过期物料原则上作报废处理 特殊情况下，过期物料需经综合评估合格，并经批准后方可使用 过期物料投入生产需特别跟进与监控,过期物料的处理,PAGE 16,PCB可靠性控制系统,立即停止该物料的使用 ON HOLD 所有使用该物料的产品 产品须经全面评估 若发现存在无法检测的质量隐患，受影响制板做报废处理 查清相关资料，要求责任供应商提交VCAR 跟进评估改善措施执行效果,必要时需重新认可或取消资格,原材料出现问题时的处理,PAGE 17,PCB可靠性控制系统,建立供应商

6、品质档案 根据品质表现和系统 Audit结果进行综合评分 对判为不合格的供应商作取消资格处理 对品质表现一般的供应商，要求其持续改善,供应商评核及处理,PAGE 18,PCB可靠性控制系统,实际生产能力 自动加药系统运作的准确性、稳定性 报警系统的及时性、有效性 仪表精度显示准确性 设备稳定性 设备易维护性和易操作性,制程认可,设备评估认可,PAGE 19,PCB可靠性控制系统,药水分析方法对分析结果影响的可再现性 药水成分的稳定性 药水控制范围的可操作性 药水控制参数的最佳性,药水评估认可,PAGE 20,PCB可靠性控制系统,产品的外观需完全满足相关要求 产品的可靠性性能需完全满足相关要求

7、 批量生产时该制程之产品品质稳定性 制程与其相联系的上、下制程的匹配性 制程各控制项目的可操作性、有效性 制程能力 制程成本,制程评估认可,PAGE 21,PCB可靠性控制系统,定期校验参数显示值与实测值之差异 定期核查控制参数是否在规定范围内 若发现不合格立即启动相应紧急处理措施 对重要参数,由生产部在生产线采用SPC现场监控,生产过程控制,生产参数控制,PAGE 22,PCB可靠性控制系统,制定规范的加药方法（程序） 对于同一物料,需按批次进行加药 定期检查自动加药系统的准确性、稳定性 LAB定期对生产药液浓度进行监测，对关键成分做SPC监控 待用药水分类摆放，并明确标识 严禁使用标签不清

8、晰的药液 加药器皿实行“专缸专用”,并在加药后及时清洁干净,生产药液控制,PAGE 23,PCB可靠性控制系统,FA合格后才可批量生产 重要工序如压板、电镀FA数据，需做统计分析 FA不合格时，FA试板做报废处理 FA不合格，需重做FA，直至合格后，才可批量生产 从品质系统角度，不断检讨、完善FA控制体系,F A 控制,PAGE 24,PCB可靠性控制系统,建立和不断完善物理流程和工序检查、监测方法体系 每次批量生产前需做FA，试板检查合格后方可批量生产 强化生产部“自检”功能 设计Daisy Chain，用于流程中重要物理控制点的监测 对重要品质控制点进行SPC控制,产品工序控制,PAGE

9、25,PCB可靠性控制系统,建立对产品可靠性有重大影响的因素清单 建立取样、测试、评估系统 定期监测，并对测试数据进行统计分析 发现制程有变异趋向时,及时调整,制程稳定性控制,PAGE 26,PCB可靠性控制系统,建立完善的各制程保养程序 建立各机器保养档案 建立各机器生产运行档案 评估保养的执行程度和有效性 机器重要零部件维修后，需经评估合格后方可用于生产,保养控制,PAGE 27,PCB可靠性控制系统,出现异常时，必须将受影响制板与正常制板分开 明确标识受影响制板，在未评估合格前不允许流入下工序 建立各工序异常情况档案,异常情况处理,PAGE 28,PCB可靠性控制系统,物料在生产线分类摆

10、放，明确标识 生产现场实施“5S”管理 需在特殊环境内存放的物料，严格按规定存放 制定半成品/成品PCB存放环境要求程序，防止污染,环境控制,PAGE 29,PCB可靠性控制系统,电测工具需经测试评估认可后方可使用 制定电测操作程序，列出可能出现的异常及处理措施 在手动电测夹具上设置Auto Mark，将“PASS”板盖上标识 及 时按Lot顺序号盖“T”印 “ PASS”板与“FAIL”板严格分开，并明确标识 建立品质档案，及时反馈品质信息，以求持续改善,最终产品控制,电测控制,PAGE 30,PCB可靠性控制系统,规范目检及包装程序（步骤） 定期对检查员工进行培训 对于某些外形相似板，在工

11、作场所醒目位置张贴其区别点 建立品质档案，及时反馈品质信息，以求持续改善,目检及包装控制,PAGE 31,制定各客户出货前可靠性测试程序 对于本厂无相应设备完成的测试，寻求外部协助 可以在流程中完成的测试，安排在流程中测试 对于一些无可靠性测试要求的客户，出货前按IPC标准进行测试,PCB可靠性控制系统,出货前可靠性测试,PAGE 32,PCB可靠性控制系统,是做好品控工作的必要条件 可大大减少品质问题追查的时间，提高准确性 明确改善方向，从而制定有效的改善措施 方便管理（可以做到奖罚分明，有效调动员工积极性）,可追溯性控制,必要性和迫切性,PAGE 33,PCB可靠性控制系统,全员培训执行可

12、追溯性管理规则细节 建立各工序生产条件、异常情况档案 详细真实记录,可追溯性管理实施,PAGE 34,PCB可靠性流程监控,来料,CCL 厚度（铜厚、Base Laminate 厚度）,CCL功能性缺陷(树脂空洞、爆板、金属杂质等）,Resin Void (flat section),Resin Void(X-section),PAGE 35,线拉力 介电常数（r ） Tg （玻璃化转变温度） 玻璃布类型 树脂类型（RC，RF，GT ） 耐高压性能 抗酸碱性蚀刻能力,PCB可靠性流程监控,来料,PAGE 36,PCB可靠性流程监控,内层,蚀刻因子 线宽/线距/线厚 线拉力 棕化膜/黑化膜拉力

13、介质层厚度 玻璃布经纬向,Glass Cloth,PAGE 37,PCB可靠性流程监控,内层,Tg 内层管位 介质层功能性缺陷（Resin Void、Delamination，Metallic Residue),Resin Void,Delamination,Metallic Residue,PAGE 38,PCB可靠性流程监控,外层,钻孔精度 孔壁粗糙度 盲孔质量,Good drilling quality,Poor drilling quality,Misregistration,Good Blind Hole,PAGE 39,PCB可靠性流程监控,外层,沉铜质量（背光） 电镀均匀性 镀层

14、延展性,Good Backlight,Poor Backlight,PAGE 40,PCB可靠性流程监控,外层,孔铜质量（除胶渣、回蚀、负回蚀、Wedge Void、Throwing Power）,Poor Desmear,Poor Desmear,Etchback,Negative Etchback,Negative Etchback,Wedge Void,PAGE 41,PCB可靠性流程监控,外层,镀层延展性 蚀刻因子,Copper Crack after Hot Oil,Etch Factor,PAGE 42,PCB可靠性流程监控,外层,线宽/线距/线厚 镀层附着力 线拉力 孔拉力 绿油

15、附着力 绿油硬度 绿油耐溶剂性能,PAGE 43,PCB可靠性流程监控,外层,绿油厚度 绿油耐溶剂性能 绿油耐酸碱性能 绿油耐热应力性能 绿油耐高压击穿性能,Solder Mask,Solder Mask,PAGE 44,PCB可靠性流程监控,最终表面涂覆,涂覆层附着力 涂覆层厚度 涂覆层可焊性（Float Solder、Wetting Balance）,Silver thickness,Nickel thickness,PAGE 45,PCB可靠性流程监控,最终表面涂覆,沉锡/沉金之“绿油附着力” 沉金之“黑镍”,PAGE 46,PCB可靠性流程监控,最终表面涂覆,沉银之“原电池效应”,Ap

16、pearance,Appearance,Microsection,Microsection,PAGE 47,PCB可靠性流程监控,整体控制,DI 水质 微蚀度 药液温度 药液浓度 设备运行状态 自动加药系统,PAGE 48,PCB可靠性成品测试,普通刚性印制板参照IPC-6012 HDI刚性印制板参照IPC-6016 客户要求高于IPC标准时，按客户标准执行 不同的客户可靠性要求可能有所不同,可靠性测试要求,PAGE 49,PCB可靠性成品测试,测试项目： 可焊性测试 （浸锡) 测试条件及方法： 锡炉温度：2455 浸锡时间：3 sec 测试要求及接受标准： 95%以上上锡良好，其余只能出现针

17、孔或缩锡 参考文件： ANSI/J-STD-003,IPC-6012 Series,PAGE 50,PCB可靠性成品测试,测试项目： Hot oil Test 测试条件及方法： 烘板：13515， 1hr 热油温度：260+6/-3 浸入时间：20+1/-0 sec 浸入次数：1 次 测试要求及接受标准： 没有白点、起泡和分层现象 参考文件： IPC-TM-650 2.4.6,IPC-6012 Series,PAGE 51,PCB可靠性成品测试,测试项目： 热应力测试（漂锡） 测试条件及方法： 锔板：121149， 时间：6hr 热油温度：2885 时间：10+1/-0 Sec 次数：1次 测

18、试要求及接受标准： 无爆板、孔铜断裂现象 参考文件： IPC-TM-650 2.6.8(条件A),IPC-6012 Series,PAGE 52,PCB可靠性成品测试,测试项目： 离子污染测试 测试条件及方法： 溶液浓度：75% 测试要求及接受标准： 10.06ug / inch2 参考文件： IPC-TM-650 2.3.26,IPC-6012 Series,PAGE 53,PCB可靠性成品测试,测试项目： 绿油溶解测试 测试条件及方法： 三氯甲烷 测试要求及接受标准： 白布碎上没有绿油颜色或绿油被刮起 参考文件： IPC-TM-650 2.3.23,IPC-6012 Series,PAGE

19、 54,PCB可靠性成品测试,测试项目： 绿油硬度测试 测试条件及方法： 铅笔 测试要求及接受标准： 绿油面没有被刮花或破坏现象 参考文件： IP-TM-650 2.4.27.2,IPC-6012 Series,PAGE 55,PCB可靠性成品测试,测试项目： 线拉力测试 测试条件及方法： 速度：2 inch/min 测试要求及接受标准： 7pounds/inch 参考文件： IPC-TM-650 2.4.8,IPC-6012 Series,PAGE 56,PCB可靠性成品测试,测试项目： 孔拉力测试 测试条件及方法： 速度：2 inch/min 测试要求及接受标准： 2000pounds/i

20、nch2 参考文件： IPC-TM-650 2.4.21,IPC-6012 Series,PAGE 57,PCB可靠性成品测试,测试项目： 附着力测试(S/M) 测试条件及方法： 3M 牌600#胶带，1/2 inch 宽 测试要求及接受标准： 胶带上没有绿油、绿油没有松起及分离现象 参考文件： IP-TM-650 2.4.28.1,IPC-6012 Series,PAGE 58,PCB可靠性成品测试,测试项目： 附着力测试（G/F） 测试条件及方法： 3M 牌600胶带，1/2 inch 宽 测试要求及接受标准： 胶带上没有附金或金层分离现象 参考文件： IPC-TM-650 2.4.1,IPC-6012 Series,PAGE 59,PCB可靠性成品测试,测试