PCBA制程能力技术规范V10.docx
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PCBA制程能力技术规范V10
PCBA制程能力技术规范
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修订信息表
版本
修订人
修订时间
修订内容
V1.0
新拟制
前言
本规范由公司研发部电子工艺部负责组织编写,参考了相关行业标准、主要的PCBA供应商的制程能力水平文件、研发部相关设计规范、技术规划等内容,所有条款都与所有PCBA供应商以及PCBA供应商管理部门讨论、协商,最终达成共识。
本规范需要根据供应商制程能力的变化、新技术的应用进行定期(一年一次)或不定期更新(视特殊需求变化)。
本规范适用于本公司所有种类的PCBA,由研发管理办发布。
由电子工艺部、PCBA供应商管理部门及PCBA供应商遵照执行。
本规范拟制部门:
本规范拟制人:
本规范会签人:
本规范批准人:
1.
目的
根据现有PCBA供应商的设备条件、工艺基础、管理水平,以及ENPC开发部PCBA设计的工艺需求,规定ENPC公司对PCBA供应商现在及未来批量生产的制程水准的要求。
用以指导相关工艺设计规范的修订、指引PCBA供应商制程能力的开发、指导新PCBA供应商的开发和认证,同时作为PCBA供应商与我司的一个基本约定,指导合同评审和问题仲裁。
2.适用范围
本规范适用于公司所有PCBA的设计和对所有PCBA供应商制程能力的要求,不同类型的供应商可适用对应的条款。
本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。
3.引用/参考标准或资料
IPCNationalTechnologyRoadmap__ElectronicInterconnections(2002/2003Overview)
TS-S0E0102003PCB工艺设计规范
4.名词解释
4.1一般名词
铝基印制板(Aluminiumsubstrateprintedboard):
采用铝金属作为基材的金属芯印制板。
通常简称“铝基板”。
刚性印刷板(Rigidprintedboard):
仅使用刚性基材的印制板。
挠性印刷板(Flexibleprintedboard):
应用挠性基材的单面、双面或多层印制电路或印刷线路组成的印制板。
厚铜箔印制板(Thick-copperprintedboard):
任意一层铜厚的设计标称值超过(不包括)2oz/70um的印制板,通称为厚铜箔印制板。
简称“厚铜板”。
表面安装(Surfacemounting):
元件引线/终端与构件上导电图形间的电气连接,其元件本身和焊接点在同一平面上。
通常简称“表面贴装”或“表贴”。
焊接工艺通常可以采用回流焊、波峰焊,在这两种焊接条件下,同一器件的封装图形完全不同。
通常情况下,回流焊封装图形为表面贴装器件的默认封装图形。
通孔安装(Through-holemounting):
利用元件引线穿过支撑基板上孔与导电图形作为电气连接和机械固定。
通常简称“插装”。
焊接工艺通常采用手工焊接、波峰焊,也可采用回流焊(又称为穿孔回流焊)。
采用后者时,其封装图形与前两者有差异。
通常情况下,波峰焊封装图形为插装器件的默认封装图形。
波峰焊(Wavesoldering):
一块被装配印制板与一个连续循环流动的焊料的表面相接触的过程。
再流焊(Reflowsoldering):
将已涂锡和/或期间有焊锡的配合表面组合在一起,加热至焊锡熔融,然后使焊接处冷却的接合方法。
通常又称“回流焊”。
4.2等级定义
本规范进行等级定义的目的:
1、评价和区分PCBA供应商的能力,明确对供应商的技术要求,牵引其改善;
2、评价PCBA的可生产性,以牵引PCBA的设计,降低制造难度,扩大制程的工艺窗口。
工序的技术能力等级有别于最终成品的验收等级,即运用不同能力生产的产品,最终检验标准可能一样。
比如贴片精度不同,但最终都不能有贴偏、虚焊、短路等缺陷。
技术的发展、新标准的推行、客户要求的提升也在推动PCBA的进步,因此规范中的制程能力等级会发生变化,比如新设备的应用、新技术的开发、工艺管制水平提高等,等级会从高级别降为低级别。
本文中结合各供应商相同制程的各自实际水平、业界标准、ENPC需求,将制程能力等级分成4级。
由于产品开发的超前性、标准的滞后性,因此以供应商实践作为主要依据,其他作为补充说明或参考。
(见下表)
等级
供应商实践
IPC标准
ENPC需求
Class1
95%以上供应商量产认可
等效于标准的一般要求
所有产品普遍应用
Class2
60%以上供应商量产认可
等效于标准的特殊要求
50%产品应用
Class3
10%以上供应商量产认可
优于标准要求
局部产品应用
Class4
未能量产,但可以实现
全新技术,无标准可依
极个别产品应用
注:
1、综合评价某个制成板时,应该取其所有工序中的最高等级为该制成板的等级;
2、同一类别的制成板,其级别只向下兼容,即具备高级别的制程,自然具备同样制程低级别能力,比如同样条件下,表贴器件波峰焊时最小焊盘间距6mil(Class3),自然兼容最小间距10mil(Class2)。
5.规范简介
本规范根据制成板制程要求的不同。
由于并不能完全彻底进行分类,因此各自表述时会有交叉引用,需要特别注意。
本规范主要论述制程能力(或者说是过程能力)的技术指标,最终成品性能的技术指标需要参见相对应检验规范或标准。
当然,有些技术指标可能既是能力,也是最终验收标准的指标,比如公差指标。
有些技术指标只是能力水平,比如最大拼板尺寸。
除非有特殊说明,否则未提及的相关技术指标按IPC-610C执行。
6.规范内容
6.1通用要求
6.1.1文件处理
设计文件可通过互联网以E-mail的方式传送,工程可接受的文件格式:
文件种类
文件格式
说明
SMT程序文件
*.asc,
度量单位为mm
钢网文件
*.asm;*.smd
图纸文件
*.dwg(AutoCadR14)、*.pdf、提供拼板尺寸图(*.pdf)
6.1.2工艺材料
所列材料为经过ENPC认证合格的产品,并非强制,但需要变更时,必须提前互相知会,以便留有足够的时间进行试验、评估、沟通和确认。
无论采用何种材料,不仅该材料要符合其国际标准,而且用其加工成的成品最终品质指标要满足相应的标准。
6.1.2.1指定材料
类别
型号
供应商
产地
焊膏
253-5锡膏
Kester
新加坡
CR32
Multicore公司
马来西亚
焊料
云锡牌ZHLSnPb63A焊料
云南锡业公司
云南
焊线
245(免洗)
Kester
新加坡
Telecoreplus焊锡丝
Alphametals公司
香港
助焊剂
IF2005M(免洗)
INTERFLUX公司
比利时
清洗剂
HW-200A清洗剂
深圳市恒旺实业有限公司
深圳
红胶
点胶用胶粘剂3609
Loctite公司
美国
印胶用胶粘剂3611
Loctite公司
美国
固定胶
JP-1618FR
台湾佳值
台湾
三防漆
PL4122
BECK
德国
DL-4A
湖南亚大公司
长沙
导热硅脂
KD-3
福州三辰导热材料厂
福州
DC340
DOWCORNING公司
美国
导热硅胶
6703
THERMOSET公司
美国
二次电源专用RTV胶
GO-1705-1
深圳市正基实业有限公司
深圳
6.1.2.2推荐材料
类别
型号
供应商
说明
高温胶纸
HUALITAPE
残留物少且易清洁,防静电
TAPE-PREDCM8R
SKYTECHNICAL
标记印料
8829BLACK
MARKEMCORPORATION
绝缘、无腐蚀、清晰、牢固
万能不灭
日本利百代公司
6.1.3常规测试能力
类别
测试项目
Class1
Class2
ICT
电压
<12V
5-264V
最多点数
≤1024点
≤2048点
开路电阻
≥80Ω
≥30Ω
绝缘电阻单面
N/A
≥5兆欧
双面/多层
N/A
≥10兆欧
测试点间距
1.5mm
1mm
点数
1024
不受限制
拼版尺寸
400mm*270mm
不受限制
耐压测试仪
电压范围AC
0.1~5000V
电压范围DC
0.1~6000V
电压精度
1%
漏电流范围
0~20mA
0~200mA
测试时间
0~99秒
0~999秒
自动爬升时间设定
0.1~999.9秒
飞弧自动报警
有
锡膏厚度测量
锡膏厚度
重复精度±3um
3D测试,重复精度±2um
RCL测试
电感量范围及精度
1uH~100H/0.1%
电阻范围及精度
1mΩ~10MΩ/0.1%
电容范围及精度
1pF~10mF/0.1%
6.1.4可靠性测试能力
项目
依据标准
Class1
Class2
Class3
切片检测
IPC-TM-6502.1.1
有
离子污染
IPC-TM-6502.3.26
有
绝缘电阻测试
IPC-TM-6502.6.3
有
介质耐电压
IPC-TM-6502.5.7
有
高低温循环测试
GB2423.22Nb
有
高温存储测试
GB2423.2Bb
有
硫化氢腐蚀试验
TS-S0E0403005
有
低温存贮试验
GB2423.1方法Ab
高温存贮试验
GB2423.2方法Bb
恒定湿热试验
GB2423.3方法Cb
交变湿热试验
GB2423.4方法Db
温度循环试验
GB2423.22方法Nb
温度冲击试验
GB2423.22方法Na
振动试验
GB2423.10~15方法Fc,Fd
机械冲击(碰撞)试验
GB2423.5方法Eb
跌落试验
GB2423.8方法Ed
盐雾试验
GJB360A-96
可焊性试验
GJB360A-96
有
锡炉杂质测试
有
HALT/HASS
有
6.2工序工艺能力
6.2.1器件成型
项目
Class1
Class2
电阻
包装方式
散装、带装
成型方式
卧式、立式
成型尺寸
线径
0.3~1.0mm
精度
0.2mm
尺寸
AXAIL0.4~1.0
工装动力
手动、自动
电容
包装方式
散装、带装
成型方式
卧式、立式
成型尺寸
线径
0.4~2.0mm
精度
0.2mm
最大尺寸
RB.4/.8
工装动力
手动、自动
二极管、MOS管
包装方式
散装、带装、管装
成型方式
卧式、立式
成型尺寸
封装
TO-220/264/247/255等
精度
0.2mm
弯曲角度
不受限制
角度精度
2.0
引脚材料要求
不作要求
工装动力
手动、自动
IC整形装置
列距:
0.3~0.6
剪脚要求
自动剪脚最大直径
1.5mm
引脚材料要求
不作要求
剪脚长度
2.5mm
2.0mm
剪脚精度
0.2mm
剪脚动力
手动,气动,电动
工装设计制作能力
设计能力
过锡架,焊接工装,成型工装
测试工装,老化架等
设备精度
车床
±0.01mm
铣床
±0.1mm
线切割
±0.05mm
6.2.2烘板
项目
Class1
Class2
设备最高温度
120℃
300℃
温度精度
5℃
2℃
最大单板尺寸
650*450
时间控制方式
自动
时间设定范围
0~99H
PCB放置方式
水平
垂直
6.2.3印刷
项目
Class1
Class2
钢网规格
23”*23”、29”*29”
类型
半自动
自动
单板尺寸范围
50*30~400*300
50*30~584*508
印刷精度
0.05mm@6sigma
0.0254mm@6sigma
PCB板厚度
0.8~4.5mm
0.4~4mm
PCB变形要求
印刷速度
0.254~12.7mm/s
最小焊盘间距
0.3mm
0.28mm
阻焊、丝印高度要求
焊盘离板边最小距离
5mm
0mm
夹板方式
边夹式
vacuum
锡膏厚度精度
±50um
±20um
6.2.4点涂
项目
Class1
Class2
动力类型
半自动控制
自动控制
最小焊盘间距
0.8mm
0.5mm
单板尺寸
50*30~330*250
30*30~500*550
用途
点胶
点锡膏、点胶
点涂量控制及精度
速度
≥0.2秒/点
≥0.075秒/点
定位方式
夹边或PIN定位
定位精度
元件离板边最小距离
5mm
焊盘离板边最小距离
0mm
6.2.5贴片
项目
Class1
Class2
单板尺寸
长mmX宽mm
30*50~330*250
30*30~500*500
厚mm
0.8~4.5
0.6~6
定位方式
孔定位
孔径及公差mm
4.0±0.1
2.5~4+1
孔中心至板边缘距离mm
5.0±0.1
4.9~5
边定位
精度要求
最小器件
1.0*0.5mm
最大器件
35*35mm
60*60mm
最大器件高度
10mm
15mm
IC最小PITCH
0.3mm
0.28mm
BGA最小间距
1.27mm
0.5mm
料盘尺寸
Φ178~382mm
Φ178~382mm
料带宽度
56mm
56mm
带料元件间距要求
2或4mm
PCB类型
钢性
柔性,钢性
PCB变形要求
向下凹
0.5mm
向上凸
1.2mm
器件间距(图1)
同种器件
≥0.3mm
≥0.2mm
异种器件
≥0.13×h+0.3mm(h为周围近邻元件最大高度差)
手贴元件间距
≥1.5mm
≥0.5mm
器件至传送边距离
≥4mm
≥2mm
器件重量
最大25g
最大30g
双面回流焊时,反面器件重量/引脚与焊盘接触面积
片式器件
≤0.075g/mm2
翼形引脚器件
≤0.300g/mm2
J形引脚器件
≤0.200g/mm2
面阵列器件
≤0.100g/mm2
精度
0.1@3sigma
0.02@3sigma
速度
1100chip/h
8000chip@h
贴装异形元件能力
有
MARK点(图2)
识别点数
≥2
≥3
形状
实心圆
尺寸
直径40mil±1mil
材料
裸铜或覆铜
镀金或喷锡
FEEDER类型
卷料、管料、盘料、振动
6.2.6自动插件
项目
Class1
Class2
定位孔
主定位孔
Φ4+0.1mm/-0
Φ3+0.1mm/-0
辅助定位孔
Φ4+0.1mm/-0长5mm
Φ3+0.1mm/-0长5mm
孔中心至板边缘距离
5+/-0.1mm
≥5mm
PCB
标准厚度
1.6+/-0.15mm
向下变形度
≤1.2mm
向上变形度
≤0.5mm
插件孔
标准孔径
Φ1.0+0.1mm/-0
插件孔直径比元件管脚直径大
≥0.4mm
立式元件
管脚间距
5mm
2.5mm-5mm
元件直径
Φ3~Φ10
带装料元件排列间距
12.7mm
卧式元件
自插宽度
5mm~10mm
5mm~12mm
带装料元件排列间距
5mm
跳线
跳线直径
Φ0.6+/-0.02mm
自插孔径
Φ1.0+0.1mm/-0
6.2.7回流焊
项目
Class1
Class2
总温区数
5
8加热+2冷却
温度曲线测试仪通道数
3
6
机器设定温度范围
室温~300℃
同一温区任一点温度误差
≤3℃
≤1℃
氮气保护装置
有
加热方式
热风
无铅工艺
有
铝基板焊接工艺
能
链速范围
0~188cm/min
0~250cm/min
高度限制
链条上过板
PCB+元件≤25mm
PCB+元件≤23mm
网板上过板
PCB+元件≤60mm
PCB+元件≤58mm
防变形装置
有
单板尺寸范围(宽度限制)mm
50~310
30*30~500*550
最大单板重量
40磅
50磅
焊盘至转送边距离
≥4mm
≥2mm
器件至传送边距离
≥5mm
≥2.5mm
SMD焊盘间距
≤102DPPM
0.4mm
0.2mm
≤103DPPM
0.3mm
≤104DPPM
0.2mm
通孔回流焊焊盘孔径(D为器件引脚直径)
D≤1.0mm
D+0.15mm
1.0mm<D≤2.0mm
D+0.2mm
D>2.0mm
D+0.2mm
通孔回流焊器件焊盘边缘
与pitch≤0.65mm的器件丝印之间的距离
≥10mm
与其它SMT器件间距离
≥2mm
与传送边的距离
≥10mm
与非传送边距离
≥5mm
通孔回流焊器件本体间距离
≥10mm,有夹具扶持的插针焊接不做要求
6.2.8波峰焊
项目
Class1
Class2
助焊剂处理
量化控制装置
有
喷涂方式
喷雾式
比重测量周期及测量精度
有
焊接设备
预热区长度
1.5m
1.8m
是否上下加热
是
冷却区
有
预热温度范围
常温--450摄氏度
锡炉温度范围
常温--300摄氏度
双波峰
有
波峰宽度
300mm
450mm
锡炉容量
350kg
600kg
链速范围
0~2m/min
有无热风刀
无
有
轨道倾斜角度调整范围
0~5.5o
特殊防静电装置
有
其他
无铅工艺
有
选择性波峰焊
有
氮气保护装置
有
最大单板尺寸
300*400
450*500
单板厚度范围
≥0.6mm
最大单板重量
15Kg
最大元件高度
TOPSIDE
100mm
SOLDERINGSIDE
8mm
10mm
THT波峰焊
引脚间距(pitch)
≤102DPPM
≥2.0mm
≤103DPPM
≤104DPPM
焊盘边缘间距(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距)
≤102DPPM
≥0.8mm
≥0.6mm
≤103DPPM
≤104DPPM
与传送边距离
焊盘
元件
SMD波峰焊
SMD波峰焊最小元件
0805
0603
相同类型器件焊盘间距L(图3)mm/mil
0603
1./40
0805
1./40
1206
1./40
≥1210
1./40
SOT封装
1./40
钽电容3216、3528
1./40
钽电容6032、7343
1.27/50
SOP
1.27/50
相同类型器件本体间距B(图3)
0603
1./40
0805
1./40
1206
1./40
≥1210
1./40
SOT封装
1./40
钽电容3216、3528
1./40
钽电容6032、7343
2.54/100
SOP
1.27/50
不同类型器件焊盘间距B(图4)注:
器件间距要求不同时,按间距大的处理。
通孔与其他器件
1.27/50
SOIC与其他器件
2.54/100
钽电容6032、7343与其他器件
2.54/100
钽电容3216、3528与其他器件
1.52/60
SOT封装与其他器件
1.52/60
≥1210与其他器件
1.27/50
1206与其他器件
1.27/50
0805与其他器件
1.27/50
0603与其他器件
1.27/50
6.2.9手工焊
项目
Class1
Class2
恒温防静电功率烙铁
40W、60W、100W
器件最小间距
1.0mm
0.8mm
是否通过专业考核
内部考核
专业机构考核
是否有特殊防静电设备
有
6.2.10压接、铆接
项目
Class1
Class2
压接
动力
气动,手动,电动
液压
最大行程及工作行程
500mm@80mm25mm
500mm@80mm45mm
压力范围
1~3Ton
5Ton
设计制造压接模具能力
PCB尺寸范围(长*宽*厚)
周围元件间距要求
铆接
铆接抽芯铆钉尺寸
Ø2.5mm、Ø2.8mm
拉铆铆钉尺寸及铆接后高度精度
Ø3mm
@±0.2mm
Ø6mm
@±0.5mm
Ø10mm
@±0.5mm
压力范围
PCB尺寸范围(长*宽*厚)
周围元件间距要求
6.2.11超声波焊接
项目
控制方式
功率
频率
焊头行程
冲压时间
Class1
Class2
900~2500W
0.01~9.99
80MM
0.01~3S
6.2.12超声波清洗(可选)
项目
功率
频率
容积
温控范围
Class1
600W
28KHz
420mm*30