电子工艺工程师培训-电子产品生产工艺质量控制(3)

电子产品生产工艺质量控制 Module3 1 课程内容三 三 检测技术应用1 PCB的质量控制 5 工具的质量控制 2 元器件的质量控制 6 工艺工序质量监控3 工艺材料的质量控制 7 产品质量检测 4 工装夹具的质量控制 8 可靠性验证 2 课程内容三 三 检验检测技术应用 电子元器件封装特点 PCBA组装工艺质量特征 检测技术应用原则 组装焊接故障履盖率 性价比 周期 场所 人员素质 非接触式 接触式 误判率 3 课程内容三 三 检验检测技术应用 4 课程内容三 三 检验检测技术应用 人工目视 裸眼 放大镜 立体放大镜等装置 仪表仪器测量 如万用表 电容表 电桥 示波器 逻辑分析仪 集成电路测试仪 组合仪表装置等 理化专用分析装置 天平 温度测试仪 力度计 粘度计 可焊性测试仪 频谱仪 电子显微镜 热成像仪等 PCBA电性能专用测试装置 在线测试仪 功能测试仪 综合测试平台等 PCBA焊点结构检测装备 光学检测仪 X光检测仪 超声检测装备 5 课程内容三 电子产品电路设计功能模块 6 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 1 PCB设计内容 a 原理图设计 b 元器件功能选择 c 版图尺寸规格定义 d 元器件封装形式选择e 功能电路单元布局 f 布线设计 g 命名规则 课程内容三 7 原理图及元件封装确定 课程内容三 8 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 a 基材特性 用途 航天 航空 军工 核电 航海 医疗 汽车 工业或民用 电气性能指标 额定电压电流 功率 时域及频域特性 导电特性 表面及体绝缘性 介电常数等 工作环境 温度 湿度 腐蚀性 气压 加速度 洁净度等因素 机械物理特性 规格尺寸 公差 重量 刚挠度 可燃性等 焊接方式 波峰焊 再流焊 手工焊或其它 课程内容三 9 课程内容三 10 课程内容三 布局版面规划 11 课程内容三 安装孔的一般要求 螺钉安装 铆钉安装 孔直径及公差 孔周边禁放 禁布范围 安装孔应为非金属化孔 12 课程内容三 机械定位孔规格及位置要求 孔与板边间距 孔与元器件间距 孔与焊盘间距 尺寸大小 定位孔为非金属化孔 13 课程内容三 14 课程内容三 光学定位标识规格及位置要求 规格尺寸及公差 图形形状 阻焊区 禁布区范围 15 课程内容三 光学定位标识规格及位置要求 作用 整板 拼版电路 单元电路 独立元器件的精度定位 数量 三个最佳 两个次之 布局 应是非对称放置 尤其是对于正方形板 元器件定位标识 仅位于该元器件附近 通常为两个 以元器件体的中心点对角对称放置 16 课程内容三 光学定位标识规格及位置要求 位置 元件面 焊接面均应放置 而且是镜像对应 标识点表面处理 裸铜 镀镍 镀锡等 多层板的标识底部内层建议附加局部铜箔以增强其识别效果 间距 标识点视作元件对待 17 课程内容三 PCB标识字符及位置 PCB命名 规格 型号 版本号 多层板 层次编号 编号长度 位置 字符方向 观察方向 字符大小等 18 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 b 元器件 命名规则 封装种类 插装件 表贴件 第一脚定义 度量衡制 公制 英制 零角度定义 19 课程内容三 元器件封装选择示例 20 课程内容三 元器件封装选择示例 厚膜 21 课程内容三 元器件极性及角度 无极性无字符标识元件沿长度方向为0 沿正看字符方向为0 无极性无字符标识元件长度纵向为90 二极管 电解电容负极在左 正极在右为0 多引脚芯片第一脚在左下角为0 多引脚芯片极性角在左下角为0 逆时针为正 顺时针为负 插座类引脚朝下放为0 22 课程内容三 23 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 c 元件分布 单面板 只在基板的一面有导线及元件布置 24 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 c 元件分布 双面板 基板的两面都进行导线及元件布置 25 课程内容三 26 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 c 元件分布重要原则 插装元件仅布于元件面 表贴元器件要考虑其尺寸大小 重量因素 较重 较大原则上仅能置于元件面 否则按如下参考值才能安全置于焊接面 A 器件重量 引脚与焊盘接触面积片式器件 A 0 075g mm2翼形引脚器件 A 0 300g mm2J形引脚器件 A 0 200g mm2球栅或面阵列器件 A 0 100g mm2 27 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 c 元件分布重要原则 元件排列方向满足焊接工艺特点 元件垂直于板面的高度不影响组装 返工 检测的操作 双面板两面的大尺寸器件或功率器件避免镜像安放 极性元件方向一致为好 元器件方向沿板长或板宽放置 阵列焊端器件仅能安置于元件面 28 课程内容三 29 课程内容三 元件间距基本要求 30 课程内容三 31 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 d 焊盘或通孔图形 与元器件焊端接触面图形基本一致 符合焊接工艺特点 根据产品可靠性等级设计不同的尺寸 阻焊图形应与元件焊端相匹配 功能焊盘有时是必要的 如散热焊盘 测试焊盘 考虑可替代或升级的器件封装 32 课程内容三 片式元件焊盘图形及尺寸规格要求 33 课程内容三 MELF元件焊盘图形及尺寸规格要求 34 课程内容三 翼形或L形焊端元件焊盘图形及尺寸规格要求 35 课程内容三 J形焊端元件焊盘图形及尺寸规格要求 36 课程内容三 插装件导通孔规格尺寸 37 课程内容三 焊盘尺寸大小与焊接工艺紧密相关 38 课程内容三 功率器件散热焊盘 39 课程内容三 焊盘图形及尺寸根据焊接工艺特性可变异 40 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 e 最小电气间隙 电路相关的元件 导通孔 盲孔 焊盘 导线 测试点 字符 图案等物质之间的安全间隙 也是电路正常使用的电气绝缘特性要求 正常确保电路组装 部件安装 焊接 返工返修 装配工具使用的安全保障间隙 41 课程内容三 42 课程内容三 焊盘之间的间距与工作电压电流及元件高度相关 43 课程内容三 导线 焊盘 字符 孔等最小间隙尺寸示意图 44 课程内容三 各类元件轮廓间的最小间隙尺寸示意图 45 课程内容三 球栅阵列焊端布局及焊盘间隙尺寸示意图 46 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 2 PCB设计应明确的内容 f 字符标记 PCB 元器件 部件 电路模块外框 元件字符 元件1脚 极性标记 测试点标记 信号标记 其他 安全提示 静电 过板方向 材料特征等 47 课程内容三 48 课程内容三 49 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 a 电气性能 电导通性 耐电压 0到1000V时间为10S 测试时间60S 不得有击穿 火花 崩溃或弧光现象 绝缘电阻 导线间距 1mm时 测试电压DC100V 当导线间距 1mm时 测试电压用DC500V 要求 大于1000兆欧 介电常数 50 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 b 耐热特性 PCB基材材料 覆铜 通孔 阻焊膜 字符等耐受热冲击效应是首要关注点 关键指标是Tg 玻璃转化温度 或热膨胀系数CTEs 51 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 试验 高温 15mm 10mm样品烘干后 置于288 5 的熔锡表面 浸锡3次 每次10S 之后检验外观并取样切片观察 无分层气泡 线纹显露现象 外树脂内缩 孔壁剥离 孔转角裂痕 焊盘剥离 孔破 无掉油墨 每一次均要看 现象 52 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 试验 低温 低温 40 保持72小时 常温下恢复2小时后检测 要求无破损 开裂 脱层 变色 过孔开路 变形 要符合过波峰后变形判定要求 等现象 53 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 试验 热冲击 样品放入温度为60 的恒温箱中保持1小时 然后让其有5分钟内温度降低到 30 的恒温箱中保持1小时 然后让其在1分钟内温度升到60 保持1小时 接着又改变其温度到 30 如此共20个循环 样品在高温60 下取出 然后在常温下恢复2小时的检测 不得有破损 开裂 脱层 变色 过孔开路 变形 要符合过波峰后变形判定要求 等现象 过孔处借助显微镜看 54 课程内容三 55 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 c 物理性能 外观 无裂纹 分层 起泡 斑痕 颜色 规格尺寸 用游标卡尺 针规 摄影仪测量结构尺寸 超出公差值 56 课程内容三 57 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 变形程度 弓曲 板四角能在同一平面 将其凸面朝上放在大理石或玻璃面上 在各边缘或两端板角处稍力压在同一平面 用塞规或游标卡尺测出隆起部的高度 该高度除以该PCB板沿弓曲方向的长度值 再乘100 等于板的弓曲程度 测试方法不同结论不同 58 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 变形程度 扭曲 板四个角原本不能保持同一平面上 轻压使板任三个角能在同一水平面上 然后测其翘起一角的高度 四角各测一次 取最大值 该高度除以该PCB板对角最长长度的2倍 再乘以100 等于板的板扭变形度 高密度PCBA弓曲及翘曲可严控为0 5 59 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 可燃性 除去板面上的导线铜皮 同时试样品边缘要光滑 然后在120度温度下烘干1 5小时 然后自然冷却后用明火去点燃 当火源拿开后 PCB板上的火焰应立即熄灭 铜箔剥离强度用250 10 的恒温烙铁焊接一根线 时间3 5秒 等待自然冷到常温后 测试其拉力 每块测2 5点 要求 1Kgf 铜皮附着力 洁净度 离子污染程度等效NaCl值0 1 g mm2 60 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 耐化学腐蚀性 基板不起泡 分层 剥离现象 字符 阻焊无变色 超皱 粗糙 发粘现象 61 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 d 通孔及焊盘图形 与元器件焊端形态相匹配 长度 宽度与焊端接触面积相当 基准点公差 5 工艺符合性 根据焊接方式 如再流焊 波峰焊的焊料运动特性 元件封装特点 厚度 焊端形态 适当调整图形及尺寸 62 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的基本性能 e 导通孔或焊盘尺寸 长 宽 厚 公差等规格 与产品性能 元器件安装设备精度 可靠性要求 装配焊接工艺等相适应 63 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 f 可焊性涂履层 材料与焊接材料相符 铅锡合金 镀 浸 金 裸铜 纯锡 有机可焊防护等 厚度适宜 可焊性满足焊接要求 平整度满足安装要求 无字符及其他物质干扰 64 课程内容三 65 课程内容三 可焊性要求 66 课程内容三 PCB可焊性测试 67 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 g 阻焊膜 完整连续无脱落 起趋无起包 气泡无划痕耐受焊接 清洗 68 课程内容三 69 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 g 阻焊膜 附着力 70 课程内容三 三 检验检测技术应用1 PCB的质量控制 3 PCB的控制要求 g 字符标记 清晰易识别无缺失 沾污耐受电测试 清洗溶剂 温湿试验 无重叠 掩盖 71 课程内容三 三 检验检测技术应用2 元器件的质量控制 物理特性 外观