IPCA600F.docx

IPCA600F.docx

《IPCA600F.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IPCA600F.docx（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

IPCA600F

2、０外部可观测特性

引言

本节叙述了从板面上可观察到的各种特性,其中既有印制线路板外部的特性,也有其内部的特性,但却都可从板面上观察到,这些特性如下:

·表面缺陷:

如毛刺、缺口、划痕、凹槽、纤维划伤、露织物与空洞等、

·表面下缺陷:

如外来夹杂物、白斑／微裂纹、分层、粉红环及层压空洞。

·导电图形的缺陷:

如附着力下降、由于缺口、针孔、划痕、表面镀层或涂覆层缺陷等引起的导线宽度与厚度的减少、

·孔的特性:

如孔径大小、对位不准、外来夹杂物及镀层或涂覆层的缺陷、

·标识异常:

包括位置、大小、可读性及准确度等方面。

·表面阻焊涂覆层的缺陷:

如对位不准、起泡、气泡、分层、附着力、外伤及厚度偏差。

·尺寸特性:

包括印制板尺寸及厚度、孔径及图形精度、导线宽度及间距、重合度及环宽。

2、1板边缘

沿着板边缘的诸如毛刺、缺口或晕圈等缺陷,只要它们不超过下列要求,就应接收。

２、1、1毛刺

毛刺表现为不规则的水块状或团状凸出于表面,它是机加工的结果,比如钻孔或割槽。

2、1、２、１非金属毛刺

理想状况－1、2、３级

·边缘状况—光滑,无毛刺

接收状况-1、2、3级

·边缘状况—粗糙但无磨损。

拒收状况－1、２、3级

·边缘状况—磨损并有疏松的毛刺。

·边缘状况-毛刺影响安装与功能、

２、1、1、2金属毛刺

理想状况-1、2、3级

·边缘状况—光滑,无毛刺

接收状况－1、2、３级

·边缘状况－粗糙但无磨损。

拒收状况－1、2、3级

·边缘状况磨损并有疏松的毛刺、

2、1、２缺口

理想状况-1、２、3级

·边缘状况-光滑,无缺口、

接收状况-1、２、3级

·边缘状况—粗糙但无磨损。

·缺口不大于板边缘与最近导体间距的5０％或2、5ｍm［0、0９84in］,两者中取较小值、

拒收状况－1、2、３级

·缺口不大于板边缘与最近导体间距的５0％或２、５ｍｍ［0、０9８4ｉn],两者中取较小值。

·边缘磨损、

２、1、3晕圈

理想状况-1、2、3级

·无晕圈。

接收状况—1、２、3级

·　晕圈的侵入使板边缘与最近导体图形间未受影响的距离减少不超过５０％或２、5mm[０、０98４　ｉｎ],两者取较小值、

拒收状况-1、2、3级

·　晕圈的侵入使板边缘与最近导体图形间未受影响的距离减少不超过50％或2、5mm[0、0９84in］,两者中取较小值、

2、2基材

引言

缺陷的鉴不

在业界中关于基板中存在的各种缺陷的鉴不是相当混乱的,为了有助于识不这些缺陷,请参阅下列章节,它们对下述缺陷给出了精确的解释与鉴不方法,并配以定义、图解与照片、

表面2、2

·露织物　　　　2、2、1

·显布纹　　　２、２、2

·露纤维／纤维断裂　２、2、3

·麻点与空洞　2、2、4

表面下２、3

·白斑　　　　２、３、1

·微裂纹　　2、３、２

·分层／起泡　　　　　2、３、3

·外来夹杂物2、3、4

当印制板生产者从基板商接收板材时,必须注意估计已存在的缺陷情况,这是特不重要的,因为在印制板制造中,这些缺陷会显露出来、有一些缺陷估计是加工过程中产生的。

验收标准的采纳

　不是任何人都能成为基板缺陷专家,因此必须制订一些非破坏性的目视标准,以帮助判定有关各种验收等级、

2、2、1露织物

露织物:

指基材表面的一种状况、即织物的纤维尽管没有断裂但没有完全被树脂覆盖、

接收状况—1、２、３级

·除有露织物的区域外,导线间的剩余间距满足最小的导线间距要求。

拒收状况－1、２、3级

·除有露织物的区域外,导线间的剩余间距小于最小的导线间距要求、

2、2、2显布纹

显布纹:

指基材的一种表面状况,即尽管织物的纤维未断且被树脂完全覆盖,但编织图案明显、

接收状况－1、2、３级

·显布纹在所有等级中都是可接收的,但有时会因外表相似而与露织物相混淆。

该示例估计是露织物,也估计是显布纹。

在此视图中无法区分其差不,可采纳非破坏性试验（用显微镜斜照明）或显微剖切来确定。

２、２、３露纤维/纤维断裂

接收状况—1、2、3级

·露纤维或纤维断裂没有使导线产生桥接,并未使导线的间距低于最小要求、

拒收状况

·露纤维或纤维断裂使导线桥接与/或使导线的间距低于最小要求、

２、2、4麻点与空洞

理想状况－1、2、３级

·没有麻点与空洞

接收状况—１、2、3级

·麻点或空洞不大于0、8mm［0、0３1in]、

·每面受影响的总板面积小于5％、

·麻点或空洞没有在导体间产生桥接、

拒收状况－１、２、3级

·麻点或空洞不大于0、8mm［0、03１iｎ］、

·每面受影响的总板面积小于5％。

·麻点或空洞没有在导体间产生桥接、

2、3基材表面下

引言

本节重点介绍通过村材本身与某引起阻焊层在外部就能够观察到的层压基材的表面下状况。

最常见的基材表面下状况有:

白斑、微裂纹、分层、起泡与外来夹杂物。

这些状况可在整个印制板生产过程与检验过程中发现:

如:

·在覆金属箔基材由基材商制造后的进料评价过程中;

·在印制板生产商蚀刻金属箔后为多层印制板制备“内层"图形的过程中;

·在印制板“外”层蚀刻之后,形成所需导电图形与标识的过程中;

·烘干操作（如阻焊剂或元件字符）之后;

·热冲击之后,如在焊料熔/涂覆或可焊性测试过程中。

几十年来,基材表面下现象已成为印制板工业内不容忽视的问题、在这些表面下状况中,白斑与微裂纹最受关注、白斑与微裂纹已成为两屇IPC“一流专家委员会"专家所关怀的主要焦点。

下面是IPC的一流专家委员会的概述与补充讲明:

第一屇IPC一流专家委员会关于白斑的概述

该委员会给出了对印制板基材表面与表面下现象,尤其是白斑现象的总的看法。

ＩPC的《印制线路板中的白斑,查询资料》,作为该项研究成果于1973年发表、该委员会旨在尽估计多地搜集现有的白斑资料以及其她表面/表面下现象的资料;并规范其名称、定义（描述）、照片以及实例。

我们感受,工业界已做了充分的研究,委员会也应当为“白斑”定位。

其建议如下:

“依照对现有文献与研究及测试数据的全面考察发现,从美观上讲,白斑是有缺陷的,但大多数情况下,它对成品的功能特性的影响是微不足道的,最坏情况下也是特不小的、"

讲明:

尽管有委员会的建议与工业数据,但仍有特不多政府及业界人士强烈抵制,她们不愿接受白斑只是一种外观上的缺陷,在大多数应用中无性能影响的看法。

大多数公司的规范讲明中仍保留“无白斑”的要求。

然而当白斑或其她拒收的表面／表面下现象严重影响了其生产进度时,用户（或验收部门）就会制定接收白斑（经常是其她表面与表面下现象）的导则、新的接收导则以导线间距减小的尺寸、百分比,以及受影响区域的面积为基础,因用户而异、随着技术的发展,尤其是导线间距的减小,白斑及其她表面/表面下现象的影响重新成为业界关注的主国焦点。

因此,成立了关于白斑的第二屇ＩPＣ一流专家委员会。

第二屇ＩPC一流专家委员会关于白斑的概述

该委员会成立于１９78年,它复查了第一屇委员会的发现,向业界征求了其她的数据资料,并考察了IPC成员提供的专有验收标准。

第二屇一流专家委员会得出了同样的结论:

白斑是外观上的工艺标记,在大多数应用中,几乎对产品的性能无影响（高电压中应用除外）、一些政府机构与业界公司仍然反对无条件地接收白斑、因此,该委员会制定了一套由所有IPC成员一致同意的白斑/微裂纹规范。

适用于印制板电子组装过程三个主要时期的验收限制要求:

层压板材料、印制板终检与印制板组装后。

这些规范包括导线间距减小的百分比（不超出最小的导线间距）与基于产品级不的印制板（或组装件）每个面的白斑区的大小、这些规范作为更改单补充到IPC—A－600Ｃ的再版中、ＩPＣ—A-60０修订D版中也含有此内容,只是格式不同、

讲明:

反对方阐明的主要内容归纳如下:

·绝缘电阻,包括体电阻与表面电阻－几个报告与现有的测试数据都表明,绝缘电阻受白斑或微裂纹的影响不明显、

·污染—电离材料会扩散或被“抽吸”（通过大气压变化）进入白斑或微裂纹,并会导致绝缘电阻降低或阴阳极漏电细丝（ＣAF）的生长与短路、盐雾试验表明,这不是一个有效的前提,大多数电离材料（例如盐）可不能扩散到基材中、

·施加电压—高压应用是关怀问题之一（尤其是白斑或微裂纹中估计出现“放电”的情况下）,与相同的无白／更为严重微裂纹区域相比,耐压程度降低了20-５0%,尤其在大于２０km的高空（１2、43英里）、

·环境-大多数白斑／微裂纹可不能因环境测试而出现尺寸变大或数量增加、

IPＣ-A－60０修订E版是反映表面安装器件技术需求的首次修订版、因此,区分了对白斑与微裂纹的验收要求。

就白斑而言,验收要求允许在表面导线间距下产生桥接、这是基于白斑的定义与测试数据。

业界用白斑的试验还从未证明过曾导致过一个性能失效、微裂纹是构成白斑与估计相邻的导线间“互连”基材地难以受控的分离;因此,其验收要求与相类的分层与起泡的情况相同。

在特不长一段时间内,指导规范过于看重白斑现象、此外,美观已成为一个主要的验收标准、事实上,迄今为止,依照所有军方及工业的验收标准。

事实下,迄今为止,依照所有军方及工业界测试发现,白斑从未导致过任何失效。

ＩPC、业界及各种军方机构在极端严格的环境条件下,对已严重出现白斑的组装板进行了广泛的测试,并没有发现白斑增长、扩散或损伤任何组装板的功能、白斑不应作为拒收的理由。

白斑是发生在玻织纤维增强的层压基材内的一种内在现象,基材内的纤维纱束在纤维交叉外相分离、“微裂纹”一词,有时用以描述互连表面出现的白斑排列情况、当白斑看上去是相互连的时候,这种叫作“微裂纹"的情况是分层的一种形式,即沿纤维/丝与树脂长度方向有分离。

研究表明,所观察到的白斑现象的主要缘故是快速扩散到环氧—玻璃中的湿气与元器件焊接时的温度相结合。

元器件组装时的局部高温造成“接合点"（E玻璃布经线与纬线交错处）截留的湿气蒸发,并破坏环氧—玻璃粘合、依照往常的经验,环氧玻璃吸收大气中的湿气,当湿气含量超过0、3％（重量比）时,会在浸焊/热风整平及／或安装焊接操作中增加出现白斑现象的机会、

造成白斑/微裂纹现象的缘故还有:

树脂的成分,层压方法、偶合剂,Ｔg等。

过去搜集到的报告显示,白斑与微裂纹超过50%以上的间距时也可不能影响硬件的可靠性。

既然所有测试报告都显示白斑无害,而且没有现场失效的报告,什么缘故我们还如此关怀白斑与微裂纹现象呢?

因为,理论上看来是估计的,假如１0０%的导线间距出现白斑,现时伴有湿气或其她杂质,那么,导线之间会出现铜迁移（绝缘电阻［IR]失效）。

尽管上文分析了潜在的失效机理,但几乎不估计出现如此的失效（ＩR/电迁移）。

首先,需要白斑布满两条导线间的间距。

其次,印制板/组装板内需要湿气,并伴有导电的或电离的污染,例如氯化物、

引言

在这种情况下,一个典型的工业实例是,白斑位于２个电镀通孔之间的中央（见图1）、白斑宽０、4ｍｍ［0、０157in］、为了实现铜迁移,白斑必须填满2个电镀通孔之间。

这当然是特不不估计、第二个实例（见图2）讲明了两个表面导线之间潜在的失效机理的要求。

既要求一个带正电的A导线直截了当跨过一个“接合点”、为使两条导线间出现穿过基材的短路,需要一条导电通路从一个导电图形穿过剩余的绝缘基材（树脂与玻丝）沿另一个导电图形的间距方向到分离处（白斑）,再穿过剩余的绝缘基材（树脂与玻丝）达到第二个导电图形。

要诱发一个失效,需要上述所有要素,外加两条相邻导线之间存在电位差。

这种情况几乎可不能发生,这大概就是为何业界至今还未遭受因白斑对可靠性带来负面影响的缘故、

当电子产品进行验收时,必须考虑上述的所有估计情况。

白斑不必作为拒收的情况,但它宜视为工艺警示,提醒您工艺已处于失控的边缘。

尽管产品不必报废,但应考虑上述各种因素,并加以纠正。

2、３、1白斑

白斑:

白斑本身表现为基材表面下不连续