IPC-610E培训-教材

0IPC-A-610E（电子组件的可接受性）培训教材1IPC简介2IPC-A-610E简介IPC-A-610是国际上电子制造业界普遍公认的可作为国际通行的质量检验标准。IPC-A-610规定了怎样把元器件合格地组装到电路板上，对每种级别的标准都提供了可测量的元器件位置和焊点尺寸，并提供合格焊点的相应技术指标。3IPC-A-610E范围IPC-A-610收集了有关电子组件的外观质量可接受要求。IPC-A-610规定了怎样把元器件合格地组装到电路板上，对每种级别的标准都提供了可测量的元器件位置和焊点尺寸，并提供合格焊点的相应技术指标。4IPC-A-610E电子产品等级电子产品的级别划分：1级-普通类电⼦子产品包括那些对外观要求不高而以其组装功能完整为主要要求的产品。（如玩具、计算器等）2级-专⽤用服务类电⼦子产品包括那些要求持续运行和较长使用寿命的产品，最好能保持不间断工作但该要求不严格。一般情况下不会因使用环境而导致故障。（如通讯设备等）3级-⾼高性能电⼦子产品包括以连续具有高性能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；有要求时产品必须能够正常运行，例如救生设备或飞行控制系统等其他关键系统。5IPC-A-610E验收条件●当合同要求使用IPC-A-610，本标准中所有适用的要求应当被实施于所有适用的分包合同中。●如无，按以下优先次序执行：-用户与制造商之间达成的采购文件。-反映用户具体要求的总图或总装图。-用户引用或合同协议引用IPC-A-610。当其他文件同时与IPC-A-610被引用时，应当在采购文件中规定其优先顺序。●四级验收条件：-目标条件-可接受条件-缺陷条件-制程警示条件6IPC-A-610E验收条件（1）目标条件：是指近乎完美/首选的情形，然而这是一种理想而非总能达到的情形，且对于保证组件在使用环境下的可靠性并非必要的情形。（2）可接受条件：是指组件不必完美但要在使用环境下保持完整性和可靠性的特征。（3）缺陷条件：缺陷是指组件在其最终使用环境下不足以确保外形、装配和功能（3F）的情况。缺陷情况应当由制造商根据设计、服务和客户要求进行处置（处置：决定缺陷应该作何种处理。）。处置可以是返工、维修、报废或照样使用，但不限于以上处理方式。其中维修或“照样使用”必须取得客户的认可。★1级缺陷自动成为2级和3级缺陷。2级缺陷意味着对3级也是缺陷。7IPC-A-610E验收条件（4）制程警示条件：制程警示（非缺陷）是指没有影响到产品的外形、装配和功能（3F）的情况。且对于保证组件在使用环境下的可靠性并非必要的情形。•这种情况是由于材料、设计和/或操作人员/机器设备等相关因素引起的，既不能完全满足可接受条件又非缺陷。•应该将制程警示纳入过程控制系统而对其实行监控。当制程警示的数量表明制程发生变异或朝着不理想的趋势变化时，则应该对工艺进行分析。结果可能要求采取措施以降低制程变异程度并提高产量。•不要求对单一性制程警示进行处置。8IPC-A-610E专业名词解释◆主面总设计图上定义的封装与互连结构(PCB)面。（通常为包含最复杂或数量最多的元器件那一面。该面在通孔插装技术中有时又称作元器件面或焊接终止面）。◆辅面与主面相对的封装与互连结构（PCB）面。（在通孔插装技术中有时称作焊接面或焊接起始面）◆焊接起始面焊接起始面是指印制电路板上施加焊料的那一面。采用波峰焊、浸焊或拖焊时，通常又是PCB的辅面。采用手工焊接时，焊接起始面也可能是PCB的主面。◆焊接终止面焊接终止面是指通孔插装中PCB上焊料流向的那一面，采用波峰焊、浸焊或拖焊时，通常又是PCB的主面。采用手工焊接时，焊接终止面也可能是PCB的辅面。9IPC-A-610E专业名词解释◆电气间隙不绝缘的非公共导体（如导体图形、材料、部件或残留物）间的最小间距称为“最小电气间隙”。此间距由可适用设计标准、或由批准的或受控文件规定。绝缘材料必须保证足够的电气隔离。在无据可查的情况下，使用附表6-1（源自IPC-2221)。对于所有级别产品，任何违反最小电气间隙的情况都是缺陷。10IPC-A-610E专业名词解释◆冷焊接连接是指呈现很差的润湿性、外表灰暗、疏松的焊接连接。（这种现象是由于焊料中杂质过多，焊接前清洁不充分，和/或焊接过程中热量不足所致。）◆浸析指焊接过程中金属基材或涂覆层的流失或去除。◆检查方法接收和/或拒收的判定应当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。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。11IPC-A-610E专业名词解释◆放大辅助装置对于某些个别指标的目视检查，可能需要使用放大辅助装置检查印制电路板组件。放大辅助装置的公差是所选用放大倍数的±15%。所用放大装置应当与被检查的目标相适应。除非合同文件另有规定，表1-2及表1-3所列放大倍数是由被检查目标的尺寸决定的。仲裁放大倍数用于验证在检查放大倍数下判定为拒收的情况。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装置检查整个组件。12IPC-A-610E专业名词解释◆照明对被检查的部件应当有足够的照明。工作台表面的照明至少应该达到1000lm/m2[约93英尺烛光]。应该选择不会产生阴影的光源。注：选择光源时，色温是一个需要考虑的重要因素。色温在3000-5000oK范围的光源，清晰度会逐步增加，使用户能够鉴别出印制电路板组件的各种特征和污染物。13目标-1,2,3级•焊料填充基本平滑，对连接的零部件呈现良好润湿。•零部件的轮廓容易分辨。•焊料在被连接部件上形成羽毛状边缘。•填充呈凹面状。IPC-A-610E焊接可接受性要求14可接受-1,2,3级•有些材料和工艺，例如：无铅合金、大热容PCB引起的慢冷却，可能导致干枯粗糙、灰暗、或颗粒状这种与材料和工艺相关的焊料外观，属正常现象。这样的焊接连接是可接受的。•焊接连接润湿角（焊料与元器件之间和焊料与焊盘之间）不超过90o（图5-1的A和B）。–例外的情况是当焊料轮廓延伸到可焊端边缘或阻焊膜时，润湿角可以超过90o（图5-1的C和D）IPC-A-610E焊接可接受性要求典型的锡铅焊点特征：光亮平滑凹形表面轮廓清晰15焊接异常-暴露金属基材可接受-1级制程警示-2,3级元器件引线、导体或连接盘表面由于刻痕、划伤或其它情况导致的金属基材暴露未超出10%IPC-A-610E焊接异常16焊接异常-暴露金属基材缺陷-1，2,3级元器件引线、导体或连接盘表面由于刻痕、划伤或其它情况导致的金属基材暴露超出10%IPC-A-610E焊接异常17焊接异常-针孔/吹孔可接受-1级制程警示-2,3级有吹孔、针孔、空洞，只要焊接连接满足所有其他要求。IPC-A-610E焊接异常18焊接异常-不润湿IPC-T-50对不润湿的定义是：熔融的焊料不能与金属基材形成金属键合.缺陷-1，2,3级•焊料没有润湿要求焊接的焊盘或端子。•焊料覆盖率未满足具体类型端子的要求。IPC-A-610E焊接异常19焊接异常-退润湿IPC-T-50对退润湿的定义是：熔融焊料涂覆在金属表面上然后焊料回缩，导致形成由焊料薄膜覆盖且未暴露金属基材或表面涂层的区域分隔开的不规则焊料堆的一种状况缺陷-1，2,3级退润湿现象导致焊接连接不满足表面贴装或通孔插装的焊料填充要求IPC-A-610E焊接异常20焊接异常-焊料过量-锡球/锡溅锡球是指焊接后留下的球形焊料。锡溅是指在再流焊期间焊膏中的金属粉粒溅在连接点周围所形成的焊料粉尺寸大小的球。目标-1，2,3级印制电路板组件上无锡球现象可接受-1,2,3级•锡球被裹挟、包封或连接（例如裹挟在免洗残留物内，包封在敷形涂敷层下，焊接于金属表面，埋入阻焊膜或元器件下）。•锡球不违反最小电气间隙。IPC-A-610E焊接异常21焊接异常-焊料过量-锡球/锡溅缺陷-1，2,3级•锡球未被裹挟、包封、连接，或正常工作环境会引起锡球移动。•锡球违反最小电气间隙。IPC-A-610E焊接异常22焊接异常-焊料过量-桥接缺陷-1，2,3级•横跨在不应该相连的导体上的焊接连接。•焊料跨接到毗邻的非公共导体或元器件上。IPC-A-610E焊接异常23焊接异常-焊料过量-锡网/泼锡对泼锡记性目视检查时，不应当采用放大装置目标-1，2,3级无泼锡或锡网。可接受-1,2,3级泼锡或金属颗粒满足下列要求：–连接／裹挟／包封于PCBA表面或阻焊膜，或焊接于金属表面。–未违反最小电气间隙。缺陷-1,2,3级•锡网。•泼锡未被连接、裹挟、包封。•金属元器件表面的泼锡影响外形、装配或功能，如损伤气密性元器件的密封罩•违反最小电气间隙。IPC-A-610E焊接异常24焊接异常-焊料受扰可接受-1,2,3级无铅和锡铅焊接连接呈现：–冷却纹–二次再流缺陷-1,2,3级焊点冷却期间因移动而形成的特征为表面不平坦的受扰焊点。IPC-A-610E焊接异常25焊接异常-焊料破损缺陷-1,2,3级焊料破裂或有裂纹。IPC-A-610E焊接异常26焊接异常-锡尖缺陷-1,2,3级•锡尖，违反组件最大高度要求或引线伸出要求。•锡尖，违反最小电气间隙①。IPC-A-610E焊接异常27元器件的安放-方向-水平目标-1,2,3级•元器件位于其焊盘的中间。•元器件标记可辨识。•无极性元器件按照标记同向读取（从左至右或从上至下）的原则定向。IPC-A-610E元器件的安放28元器件的安放-方向-水平可接受-1,2,3级•极性元器件和多引线元器件定向正确。•手工成形和手工插装时，极性标识符可辨识。•所有元器件按规定选用，并安放到正确的焊盘上。•无极性元器件没有按照标记同向读取（从左至右或从上至下）的原则定向IPC-A-610E元器件的安放29元器件的安放-方向-水平缺陷-1,2,3级•未按规定选用正确的元器件（错件）（A）。•元器件没有安装在正确的孔内（B）。•极性元器件逆向安放（C）。•多引线元器件取向错误（D）。IPC-A-610E元器件的安放30元器件的安放-方向-垂直目标-1,2,3级•无极性元器件的标识从上至下读取。•极性标识位于顶部。IPC-A-610E元器件的安放31元器件的安放-方向-垂直可接受-1,2,3级•极性元器件负极引线长。•极性符号隐藏。•无极性元器件的标识从下向上读取。IPC-A-610E元器件的安放32元器件的安放-方向-垂直缺陷-1,2,3级•极性元器件负极引线长。•极性符号隐藏。•无极性元器件的标识从下向上读取。IPC-A-610E元器件的安放33元器件的安放-连接器目标-1,2,3级•连接器与板面平贴。•引线伸出满足要求。•板销（如果有）完全插入／扣住板子。IPC-A-610E元器件的安放34元器件的安放-连接器可接受-1,2,3级•板销完全插入／扣住板子。•任何倾斜或错位，只要：–最小引线伸出满足要求。–没有超过最大高度要求。–配接恰当。IPC-A-610E元器件的安放35元器件的安放-连接器缺陷-1,2,3级•由于倾斜或错位，实际使用中无法配接。•元器件违反高度要求。•板销没有完全插入／扣入板子。•引线伸出不满足验收要求。IPC-A-610E元器件的安放36支撑孔-轴向引线-水平可接受-1,2级•元器件本体与板面的最大间隙（C）没有违反引线伸出要求或元器件高度要求（H）。（H）是一个由用户规定的尺寸。可接受-3级•元器件本体与板面的间隙（C）不超过0.7mm[0.028in]。制程警示-3级•元器件本体与板面的最远距离（D）大于0.7mm[0.028in]。缺陷-3级•元器件本体与板面的距离（D）大于1.5mm[0.059in]。缺陷-1,2,3级•元器件高度超过用户规定的尺寸（H）。•要求离开板面安装的元器件，与板面相距不到1.5mm[0.059in]（C）。IPC-A-610E通孔技术37支撑孔-轴向引线-水平目标-1,2,3级•整个元器件本体接触板面。•要求离开板面安装的元器件，与板面至少相距1.5mm[0.059in]。如：高发热元器件。IPC-A-610E通孔技术