手提式线路板PTH孔铜(PCB行业标准之IPC-600J简析)

Posted 2023-05-26

篇首语：发明是百分之一的聪明加百分之九十九的勤奋。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了手提式线路板PTH孔铜(PCB行业标准之IPC-600J简析)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

手提式线路板PTH孔铜(PCB行业标准之IPC-600J简析)

随着科技的进步，技术的发展，我们每天的日常工作，生活都离不开电子产品，比如电脑，手机，数码相机，电视，空调等等，五花八门，包罗万象。而PCB(Printed Circuit Board)-印制线路板，被称之为“电子技术之母”，因为几乎所有的电子产品，都必须依靠PCB作为载体，与相关元器件进行装配才能实现最终电子产品的性能。现在大家熟知的华为手机5G芯片被漂亮国各种打压钳制，归根结底5G芯片也必须装配在PCB上才能实现5G通讯功能，可见PCB的重要性。
我作为一个已经在PCB行业工作10年的从业人员，也只能说对PCB略知一二，究其PCB制造流程太过冗长繁琐，工艺技术比较复杂，涉及到的知识太过宽广，物理，化学，生物，材料，编程等等，要想指正摸透其中的门道，非几十年深入研究不可。
下面就我说从事的岗位“品质”，和大家分享下PCB行业所要用到的一些行业标准。

IPC-A-600

IPC-A-600J是PCB行业的外观允收标准，最新版本是J版本，更新于2016年5月份。因为工作原因，会接触到很多PCB制造工厂，一些比较有规模的工厂都已经导入并对员工进行了最新版本的培训，单是仍然会有一些比较小的工厂还是用的旧版本H。

相比较J和H，更改的地方不是太多，很多缺陷判断H版本仍然适用，简单举几个例子和大家说明一下。

J版本升级之后，更新部分会用灰色字体标记，方便提醒读者知道这些部分是相比较于H版本是更新的内容，文档里也有说明。

升级内容灰底标注说明

增加了制程警示的说明如下：

增加了微导通孔的外观验收需在30倍放大镜下检查；一般导通孔的切片检查需在100X放大镜下检查，仲裁检查需在200倍放大镜下检查；微导通孔的切片检查需在200X放大镜下检查，仲裁检查需在400X放大镜下检查等。另外需额外说明的是，一般外观检查此标准是需求在1.75倍放大镜下检查，大部分工厂现在都有AVI（放大50X），可以满足此要求。但是针对于一些实力不是那么雄厚的工厂，还是靠传统的目视裸眼检查，只是在判定不良缺陷时才用到10倍镜，这个其实本身就是不符合IPC要求的。在面对一些比较严格的客户来说，是不可以接受的。

Examination condition

我们都知道，我们购买了一个产品，必须得保证其质量是符合我们消费者使用要求的，不能存在功能性和外观性的瑕疵或者缺陷，要不然我们消费者到手的产品就是残次品或者不合格品。而IPC相关标准，就是PCB行业检查产品质量是否达标的准绳，在业界是权威。

IPC对电子产品的应用领用做了3个等级的分级，1级是普通消费类产品，对产品质量要求不是很高，且制作工艺比较简单的单面板，比如电视机主板，各类遥控器主板，玩具类主板等等；2级是工业控制、仪器仪表类产品，产品质量较为严格，行业默认都是按2级标准进行管控；3级是汽车、航空航天、医疗等领域的产品，此类产品对产品可靠性、安全性要求非常高，所以管控等级也是最高的。此标准则对每一个缺陷，图文并茂的说明了这种缺陷在IPC 3个等级里，哪一类是可允收的。

任何产品都包含功能和外观两个方面的检测尺度，而我要给大家介绍的这个标准600J,则是着重于外观方面的，当然也包含一部分功能性方面的检测（因为还是要依赖于切片的辅助再进行目视检查判定）。主要包含4个部分：外部可观察特征+内部可观察特征+其他类型板（软板+金属芯）+清洁度测试。但是大部分的篇幅着重于外部可观察特征+内部可观察特征这两个章节，下面就带大家一起了解下。

IPC-600J目录

外部可观察特征

细分为11个部分进行了说明，分别是：

印制板边缘
基材表面
基材表面下
上锡可焊性
PTH（镀覆孔）-通则
NPTH（非导通孔）
镀覆连接部分（也即我们说的焊盘，BGA部分）
标记（包含蚀刻标记，字符标记）
阻焊
图形精确度--尺寸
平整度

1-印制板边缘

主要介绍了PCB板边缘的一些缺陷，比如缺口，毛刺，晕圈

的允收标准，此类部分比较简单，如下图所示：

关于缺口的允收判定标准

2-基材表面

介绍了肉眼可见的关于基材的一些缺陷，比如露织物，布纹显露，空洞等。这里要提醒大家的是露织物和显布纹这两个缺点长的太过相似，需要采取其他方式进行判别。（露织物是不可允收的缺陷，而显布纹是可允收的。）

2.2.2 显布纹

3- 基材表面下

这个章节描述了4个缺陷，白斑，微裂纹，分层/气泡，外来夹杂物。我们最常见的可能是分层、气泡，需注意的是并不是有分层或者气泡，PCB就是拒收的，如下：

2.2.4 空洞

4-上锡可焊性

此部分内容细分为non-wetting（不润湿）和Dewetting（退润湿），判定标准比较主观化，因为无法准确量测这个非润湿区域占比5%。一般来说，只要是出现了上述两种不良，客户都会将板子判退，可焊性风险极大。

2.4.2 退润湿的评判标准

5- PTH孔

铜瘤，粉红圈，镀层空洞，表面处理空洞，焊盘起翘，POFV Cap plating（太塞孔的盖覆电镀）为此章节的主要内容。

需要注意的是针对铜瘤，此标准说明为不影响孔径即可允收，但是也内一般会控制不大于25um,因为可能会有吹孔，不上锡等焊接品质风险。

6-NPTH孔

晕圈-即非导通孔孔口发白，多半是由于机械应力造成，允收条件如下：

7-印制接触片

即我们俗说的焊盘，包括IC焊盘，BGA焊盘，WBP（wire bonding pad- 打线焊盘），金手指等。

记住一个准则，不管焊盘是圆形的还是方形的，各种缺陷（划伤，铜瘤，针孔等等）不要在焊盘中心80%区域就好（电测针压痕不算）。

8- 标记

分为蚀刻标记和油墨标记，蚀刻标记比较常见的是周期代码，客户代码等；油墨标记则常见于元件标识名字，比如C11,R12等等。判定标准很简单：清晰可读即可。以下则是个反面例子，字符不可分辨。

9-阻焊膜

此部分内容比较多，细分了9个缺陷进行解读，这些缺陷也是我们工作中最常见的一些问题，毕竟一块PCB成品板，阻焊占了表面积的绝大部分。

这9个缺陷分别是：跳印，与孔的重合度（俗称印刷偏位，严重油墨入孔），与焊盘的重合度（印刷偏位，严重油墨上焊盘），起泡分层，附着力（剥离或剥落），波纹褶皱，塞孔，吸管状空隙（俗称线底发白）。

截取起泡、分层做一下说明，我们常见于一见到阻焊起泡的板子就会判拒，其实IPC标准里可是量化了允收条件的哦，不可错杀。

阻焊分层起泡的量化标准

10-图形精度

顾名思义，这个章节主要介绍PCB表面密密麻麻的那些线，孔的尺寸的。涉及线的宽度，线间距，孔环大小，焊盘大小，孔与线的对位精度等等。

针对尺寸，记住20%这个数字，一般来说，涉及大小，不管是线还是焊盘在标准值的20%以内都是可以接受的，且注意量测方法，线时量底部，焊盘是量顶部（焊盘的大小业内一般内控±10%）。

很多人都记不住破孔的允收标准，一般也比较难记，细分为PTH和NPTH孔，每种孔下又分1,2，3，3个等级，IPC已经帮你总结如下：

IPC-6012D table3-9

11-平整度

细分为两个项目，翘曲度和弓曲度，区别如下：

不管哪种弯曲，一般都是控制0.75%以内（即翘曲的高度/计算标准*100%）。

需要注意的是，针对不同的弯曲缺陷，计算方法有所不同，详见IPC-TM-650，2.4.22章节的方法。

内部可观察特征

上面我们刚刚粗粗浏览了一遍我们拿到一块PCB板，不进行任何动作，光靠我们眼睛就能辨别出的一些缺陷。但是有些缺陷是隐藏在板子里面，光靠目视是无法检测得到。这就得依靠于外部手段进行进一步处理，然后再靠我们的眼睛去检查。而这里介绍的常规手段就是切片（分横向切片和纵向切片），即采用切割的方法，把板子切开，我们观察截切面的情况。

以下是纵向切片的截图：

以下是横向切片的截图：

图片中磨掉了表面层，展示的是内层孔与孔环的对位精度

此章节细分为5个部分进行了说明，分别是：

介质层
内层图形
导通孔--通则
导通孔--钻孔
导通孔--冲压

由于篇幅有限，关于内层观察特征的相关描述，我在后续的文章中更新。

如果觉得此文对你对了解IPC-A-600的允收标准有一定帮助，请记得点关注哦！~

（未完待续）