PCB电路板成品质量检验标准
发布日期：2021-07-28
PCB（印刷电路板）可分为刚性线路板和柔性线路板，前者可分为三种类型：单面线路板，双面线路板和PCB多层线路板。根据质量等级，PCB可分为三个质量等级：1类，2类和3类，其中3类具有最高要求。
PCB质量等级的差异导致复杂性和测试和检查方法的差异。到目前为止，刚性双面PCB和多层PCB占电子产品中相对较大的应用，有时在某些情况下应用柔性PCB。因此，本文将重点讨论刚性双面和多层PCB的质量检测问题。在PCB制造之后，必须进行检查以确定质量是否与设计要求兼容。可以认为，质量检验是产品质量的重要保证，是后续程序的顺利实施。
IPC标准参考文献
lIPC-A-600G PCB之品质允收性
lIPC-6011 硬板之概述性性能规范
lIPC-6012 硬板之资格认可与性能检验规范
lIPC-TM-650 PCB试验方法手册
lPERFAG 3C 多层板之品质规范（丹麦）
IPC-HDBK-001 J-STD-001 修订版1 的手册及指南
IPC-T-50 电子电路互联封装术语及定义
IPC-CH-65 印制板及组件清洁指南
IPC-D-279 表面贴装印制电路组件可靠性设计指南
IPC-D-325 印制板的文件档案要求
IPC-DW-425 分立导线装连组件的设计与最终产品要求
IPC-DW-426 分立导线装连组件的验收标准指南
IPC-TR-474 分立导线装连技术综述
IPC-A-600 印制板的验收条件
IPC-HDBK-610 IPC-A-610 手册及指南（包括IPC-A-610 B版与C 版对照)
IPC/ WHMA-A-620 电缆及线束配件组装的要求及接受
IPC-AI-641 焊点自动检验系统用户指南
IPC-AI-642 图形底片、内层和组装前印制线路板自动检验用户指南
IPC-TM-650 测试方法手册
IPC-CM-770 印制板元件贴装指南
IPC-SM-782 表面贴装焊盘图形设计标准
IPC-CC-830 印制板组件电气绝缘材料的性能及鉴定
IPC-HDBK-830 保形涂覆的设计、选择及应用指南
IPC-SM-840 永久性阻焊膜的性能及鉴定
IPC-SM-785 表面贴装附着的加速可靠性测试指南
IPC-2220 (Series) IPC 2220 印制板设计标准系列
IPC-7095 BGA的设计及组装过程的实施
IPC-6010 (Series) IPC-6010 印制板鉴定及性能系列
IPC-7711A / 7721A 电子组装件的返工、维修及修改
IPC-9701 表面贴装焊锡附着的性能测试方法及鉴定要求
IPC/ EIA J-STD-001 焊接后电子和电气组件的要求
IPC/ EIA J-STD-002 元件引脚、焊端、接线片,端点及导线的可焊性测试
IPC/ EIA J-STD-003 印制板可焊性测试方法
J-STD-004 焊接用助焊剂要求
IPC/ JEDEC J-STD-020 塑料封装集成电路表面贴装元器件的湿度/ 回流敏感性分级
IPC/ JEDEC J-STD-033 湿度敏感表面贴装元器件的处理、包装、运输及使用标准
ANSI / ESD S8.1 ESD 警示标识
ANSI / ESD-S-20.20 电子及电气部件、组件和设备的防护
IEC/ TS 61340-5-1 电子元器件的静电防护 - 通用要求
IEC/ TS 61340-5-2 电子元器件的静电防护 - 用户指南
另外，PCB检验标准主要还有以下几个方面：
a.每个国家制定的标准;
b.每个国家的军事标准;
c.工业标准如SJ/T10309;
d.设备供应商制定的PCB检验操作说明;
e.PCB设计图纸上标注的技术要求。
PCB电路板质量检验项目通则
无论哪种类型的PCB，它们都必须经过类似的质量检验方法和项目。根据检验方法，PCB线路板的质量检验一般包括外观检验、电气性能检验、一般技术检验。
1、PCB线路板外观检验
在尺子，游标卡尺或放大镜的帮助下进行目检，目检的内容一般包括：
1）、PCB线路板表面是否光滑、平整，是否有凹凸点或划伤。通孔有无漏钻孔、错钻孔或四周铜箔被钻破的现象。
2）、导线图形的完整性，用照相底片覆盖在PCB线路板上，测定一下导线宽度、外形是否符合要求。印制线上有无沙眼或断线，线条边缘上有无锯齿状缺口，不该连接的导线有无短接。
3）、PCB线路板的尺寸是否符合要求。
4）、板厚，表面粗糙度和翘曲是否符合要求、
5）、外观和装配尺寸，尤其是与电连接器和导轨兼容的装配尺寸。
6）、导电图案的完整性和清晰度以及桥接短路，开路，毛刺或空洞的存在。
7）、印刷迹线或焊盘上的表面质量，凹坑，划痕或针孔的存在。焊盘过孔和其他过孔的位置。应检查过孔是否错过或是否有不正确的冲孔，是否通孔直径是否符合设计要求以及是否有结节和空隙。
8）、焊盘质量和坚固程度，粗糙度，亮度和凸起缺陷的空隙。
9）、涂层质量。镀层焊剂是否均匀牢固，位置是否正确，焊剂是否均匀，颜色是否符合要求。
2、PCB线路板电气性能检验
1）、连通性检验。连通性多层PCB线路板需要进行连通性检验。通常用万用表检验PCB线路板电路是否连通。
2）、绝缘性能检验。这种测试旨在检查同一平面或不同平面之间的绝缘电阻，以确保PCB的绝缘性能。
3、PCB线路板一般技术检验
1）、一般技术检查包括可焊性和电镀附着力检查。对于前者，检查焊料对导电图案的润湿性能。对于后者，可以通过合格的尖端进行检查，这些尖端首先粘在待检查的电镀平面上，然后在均匀按压后快速拉出。接下来，应观察电镀平面以确保是否发生脱落。此外，可根据实际情况选择一些检查，如铜箔防坠落强度和金属化防拉强度。
2）、金属化过孔检查。金属化过孔的质量对双面PCB和多层PCB起着极其重要的作用。电气模块甚至整个设备发生的大量故障都在于金属化过孔的质量问题。因此，非常有必要更加注意金属化过孔的检查。金属化检查包括以下几个方面：
a。通孔壁的金属平面应完整，光滑，空洞或结节无空隙。
b。电气性能检查应根据焊盘的短路和开路以及通过电镀平面的金属化，通孔和引线之间的电阻来进行。环境试验后，过孔的电阻变化率不应超过5％至10％。机械强度是指金属化通孔和垫之间的粘合强度。金相分析测试负责检查电镀平面质量，电镀平面的厚度和均匀性，以及电镀平面和铜箔之间的粘合强度。
金属化检查通常结合视觉检查和机械检查。目视检查是观察PCB放置在光线下，完整光滑的通孔壁能够均匀地反射光线。但是，通过包含结节或空隙的壁不会那么明亮。对于批量生产，检查应通过飞针测试仪等在线检测设备进行。
由于多层PCB结构复杂，一旦出现问题在后续单元模块组装测试过程中，很难快速定位故障。因此，检查其质量和可靠性必须非常严格。除上述常规检验项目外，其他检验项目包括以下参数：导体电阻，金属化通孔电阻，内层短路和开路，各线间绝缘电阻，电镀平面粘接强度，附着力，防热冲击，抗冲击，机械冲击，电流强度等。每个指标都必须通过专业设备和方法的应用获得。
PCB电路板质量检测细则
1、PCB基材
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
白点 | 1、白点没有玻璃纤维露出且没有相互连接； | 1、白点没有玻璃纤维露出且没有相互连接； |
2、如果白点扩散平均100ccm2 不超过50点可允收。 | 2、如果白点扩散平均100ccm2 不超过50点可允收。 | |
披锋 | 1、粗糙，有松动非金属毛刺，但尚未破边可允收； | |
2、不得影响外围尺寸及安装功能。 | ||
分层起泡 | 1、分层/起泡所影响的区域尚未超过每个板面的1%； | |
2、分层/起泡区域其跨距尚未超过导体间距的25%； | ||
3、经三次热冲击试验没有出现扩散现象板边缺口； | ||
4、分层/起泡到板边的距离不可小于板边到最近导体之间距，若未明定者，则不可小于2.5mm。 | ||
板边缺口 | 1、板边粗糙但尚未破边； | |
2、板边有缺口，但尚未超出板边到最近导体间距，或距最近导体间距尚有2.5mm，二者取较小值。 | ||
凹点/凹坑 | 1、凹点/凹坑≤0.8mm，每面总共受影响的板面积≤5%可允收； | |
2、凹点/凹坑尚未在导体间形成桥接可允收。 | ||
外来夹杂物 | 1、夹裹在板内的颗粒如果为半透明非导体可接受； | |
2、其它不透明非导体颗粒如能满足下列条件可接收：颗粒距最近导体的距离 ≥0.125mm。基材凹点/凹坑相邻导体之间的颗粒，没有使其间距减少低于30%；异物从任何方向去量长度不超过0.8mm。 | ||
3、微粒未影响板的电气性能。 | ||
2、线路
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
线路刮伤 | 1、绿油前压痕、刮伤所造成的缺陷不可超过标准线厚的30%； | 1、白1、绿油前压痕、刮伤所造成的缺陷不可超过标准线厚的20%； |
2、长度≤30mm，每SET≤3点； | 2、长度≤20mm，每 SET≤2点； | |
3、不得横跨3条线路。 | 3、不得横跨3条线路。 | |
边缘粗糙/针孔/缺口/暴露基材的划伤 | 1、单个缺陷或缺陷的任何组合使导线的减少不超过导线标准线宽的20%； | 1、 单个缺陷或缺陷的任何组合使导线的减少不超过导线标准线宽的20%； |
2、 单个缺陷或缺陷的任何组合总长度不大于导线长度的10%或超过13MM（二者取较小值） 。 | 2、 单个缺陷或缺陷的任何组合总长度不大于导线长度的10%或超过13MM（二者取较小值） 。 |
3、孔
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
防焊入孔 | 开窗之via孔和零件孔均不允收 | |
NPTH孔内有铜 | 如果此孔没有连接两层或两层以上的线路且不影响孔径，且不超过整个孔壁面积的5%可允收，并且每SET≤2个。 | |
孔环不良 | 1、导通孔允许破环90度,但线路连接处余环≥0.05mm,且线路的缩减不可超过其下限宽度的20%； | 1、导通孔孔位虽未居中于盘位,但最窄处余环≥0.05mm,且未造成线路宽度缩减.导通孔破环； |
2、零件孔、非沉铜孔不允许破环。 | 2、零件孔、非沉铜孔任何方位测量其余环均须≥0.15mm,且线路的缩减不可超过其下限宽度的20%。 | |
4、防焊绿油
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
附着力不足 | 1、波峰焊后不掉油允收； | |
2、试验前防焊并无自板面浮离之现象； | ||
起泡/分层 | 1、起泡/分层≤0.25mm,且每个板面只允许2处.防焊跳印； | |
2、对隔绝电性间距缩减≤25%可允收.。 | ||
防焊刮伤 | 防焊刮伤未露铜距30cm远，呈45°目视不明显且长度小于50mm允收。刮伤露底材（基材、铜、锡）≤0.254mm可允收，且每面≤3点。 | |
防焊上PAD | 不允收。(原装设计或MI注明允许绿油上PAD除外) | |
塞/盖孔良 | 当客户有指定绿油塞/盖孔时，塞/盖孔率须100%(特别在BGA区域)，且塞孔深度≥3/4，喷锡后元件面孔内不允许有锡珠，焊接面≤10颗。双面SMD及BGA区域两面均不可有锡珠。 | |
5、喷锡
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
不上锡 | 单个焊点允收5%的不上锡。 | |
光标点 | 光滑平整，擦花露铜、破损、脱落情形。 | |
锡高 | 不能超过锡铅厚度要求之上限，且必须圆滑，不能出现锡柱或压伤之锡饼。 | |
焊盘缺口/针孔 | 沿各表面焊垫边缘所出现的缺口、凹陷、针孔等缺点，不可超过焊垫长度或宽度的20%。至于落在垫内此类缺点，则不可超过长或宽的10%，且最大不超过0.15m。 | |
6、字符
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
丝印不良 | 1、各种号码或字母的线条是断续的，但字符尚可识别可允收； | |
2、字符的空心区被填满，但字符仍可识别，且与其它字母或号码不相混淆； | ||
3、只要字符清楚，油墨可以在字符线条的外侧堆积； | ||
4、元件时钟符号的轮廓可以部分脱落，但所要求时钟仍清楚可辩； | ||
5、字符油墨可上非表面安装之焊盘，但不得渗入到元件安装孔内，或造成降低孔环的最小宽度可允收； | ||
6、字符油墨的颜色、型号、品牌、符合须客户的要求； | ||
7、凡非元件安装之镀通孔或导通孔均可允许丝印字符油墨入孔，但客户有特殊要求者除外； | ||
8、丝印字符油墨不得上板边金手指或测试点； | ||
9、字符蚀刻残缺。当表面贴装焊垫之跨距≥1.25mm时，可允许字符油墨单边上焊垫≤0.05mm；若焊垫跨距＜1.25mm时，则可允许字符油墨单边上焊垫≤0.025mm。 | ||
LOGO不良 | UL LOGO 、客户MARK、P/N等需清晰可辩，不可模糊、断裂或重影以及不相关的文字或符号出现。 | |
漏印/印反 | 不允收 | |
附着力 | 波峰焊后不掉油允收 | |
7、OSP
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
OSP不良 | 1、氧化、露铜、胶渍、覆盖不良均不允收； | |
2、OSP单孔破洞个数≤3个； | 2、OSP单孔破洞个数≤3个OSP皮膜破洞； | |
3、每个板内OSP破洞孔数不超过5%； | 3、每个板内OSP破洞孔数不超过5%； | |
4、环状OSP破洞＜1/4孔周长。 | 4、环状OSP破洞＜1/4孔周长； | |
5、破洞的面积≤5%孔壁面积。 | ||
8、成型
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
成形不良 | 1、冲切边崩缺、铜皮翻卷超过PAD高度不允收； | |
2、V-CUT、锣板、啤板伤铜皮、线路、及字符不允收（除非有特别的指定）； | ||
3、完工板的切削造成板边缘向内挖空缺口的宽度如果不超过PCB板厚的50%，且没有表面线路图形的剥落可允收，（长度没有限定）； | ||
4、外形尺寸、槽口、条孔、方孔、椭圆孔不允许超公差； | ||
5、板面、板边加工粉末未清洗干净不允收； | ||
6、板边发白、缺损不允收； | ||
7、拼版邮票孔分割不当不允收； | ||
8、V-CUT漏割不允收。 | ||
9、板曲
缺陷类型 | 2级标准 | 3级标准 |
板曲/板翘 | 1、采用表面贴装的板子, 曲翘度≤0.75%； | |
2、铝合金属的板子, 曲翘度≤0.40%； | ||
3、其它类型的板子, 曲翘度≤1.5%； | ||
4、客户有特殊要求者，按客户要求标准。 | ||
板曲 | 1、将板置放在大理石平台上，检查是否有翘曲现象，然后根据板的翘曲情况判定是否是弯曲还是扭曲。（弓曲即板弯成弧状,但四个角仍在同一平面上,扭曲即平面变形,其中一个角与其它三个角不在同一个平面上）； | |
2、检查方法：检验弓曲:将板放在平台上，用一针规测出板子弓曲的最大高度(h)，然后用卡尺量出弓曲板边的边长(L)，板的弯曲度=h/L,然后与标准对照是否合格。 | ||
板翘 | 1、检验扭曲:将板在平台上，用针规测出板子扭曲的最在高度(h)(如图二)，然后量出板的对角线(量测角的对角线)的长(L)，板的扭曲度=h/L，然后与标准对照是否合格； | |
2、针对该板的计算方法：弓曲：长边×0.7；扭曲：（对角线）×0.7。 | ||