印制电路板的可靠性和可制造性设计.ppt

附录：印制板的可靠性试验。 1.印制板的可靠性主要体现在一下特性： 金属化孔质量、互连电阻变化； 镀层质量； 导线负载电流； 导线（层）间耐电压、绝缘电阻(IR)； 高频和微波板的特性阻抗和损耗； 接触片镀金层的孔隙率； 板表面清洁度； 基材对环境的适应性以及电磁兼容性等 2.印制板的可靠性检验试验项目 印制板的可靠性要通过试验来考核和验证，常用的试验有： 显微剖切：检查金属化孔质量、层压质量、镀层厚度、重合度 电路完善性：电路导通和电路短路 、通断测试（100％） 互连电阻变化率：经过温度冲击后互连电阻变化率≦10％ 表面绝缘电阻：常温和湿热后绝缘电阻； 耐电压：正常大气压下和低气压下； 电磁兼容：（与整机或组装件一起做）； 清洁度：手工萃取或专用设备测试（高密度表面安装印制板按批做）； 镀金层孔隙率：电图像法或腐蚀性气体暴露法（只在要求时或工艺考核时做）； 镀层和阻焊层附着力：胶带法。 印制板的可靠性试验（续1） 热应力：焊料漂浮或热油浸。 模拟返工：模拟焊接5次后，显微剖切。 温度冲击：对于FR4型基材，高温125℃低温－65℃各15min100次循环。 高、低温储存： FR4型基材，高温125℃，放置16h；低温－65℃，放置6h。 交变湿热：10个循环周期后测试绝缘电阻。 振动和冲击：定频或随机振动，由用户根据产品要求决定。 以上试验在材料、工艺相同时和相应的尺寸内应定期做或按合同或产品重要性要求做。在材料、工艺或板的尺寸范围和结构中任一因素改变，都应重新做可靠性试验。 实践证明印制板的可靠性关键在金属化孔的可靠性，而温度冲击和随机振动时检查金属化孔及印制板组装件最有效的试验。可靠性高的印制板使用寿命长，失效的概率小。可靠性试验后发现失效的实例。 1）失效孔的实例（内层短路） 2）焊点与焊盘共平面不好虚焊引起 BGA 发热 实例：1 实例： 2 3)模拟返工（焊接）后互连电阻变大： 4)热冲击试验后正常的金属化孔剖切图 内层连接界面 5)孔壁镀铜层局部厚度薄热冲击后断裂 3.交付后发现质量问题的处理 产品交付后常见质量问题： 镀层可焊性不好； 导线上有缺陷； 金属化孔不通（焊后或温度循环后）； 互连电阻变化大（焊接或试验后网络电阻变大）； 一般外观缺陷（阻焊膜、字符、基本尺寸等）。 印制板产品交付后发现质量问题，应先进行质量归零处理（定位准确、机理清楚、故障复现、措施得力、举一反三），然后根据归零的问题定性决定对不合格的板采取剔除或批次性报废。 实践证明上述的质量保证措施是行之有效的，对确保印制板和整机的质量起到积极的作用。 欢迎批评指正 谢谢！ 2.标记字符图： 标记字符包括板的图号或名称、元器件的符号、标志和位号等，为元器件的安装和印制板的调试、维修提供方便。 表示元器件的字符应与电原理图要求一致； 标记字符位置应与安装元器件的焊盘相对应，极性标识应与布设总图一致； 布置在各元件孔的中间无焊盘的位置，不允许落在焊接面的焊盘上； 标记、字符的线宽一般不小于0.15mm, 字高可根据空间位置和字形的美观程度决定。 5.4 机械加工图 机械加工图是印制板生产中进行机械加工的依据，它至少应表明以下要求： a 导电图形与印制板外形的相对位置及公差； b 所有的孔、槽加工尺寸和位置精度要求； c 印制板的外形和印制插头的尺寸与公差； d 多层板各层间介质层的厚度分配； e 表面镀层和涂覆层要求； f 其他加工要求。 机械加工图应按有关规定编制标题栏，栏内应有印制板的名称、图号、材料名称、规格以及设计、审核、工艺、更改等会签栏目。 5.5印制板装配图 印制板装配图是为在印制板上安装、焊接元器件所用的图形资料。采用的图形符号应与印制板字符图对相应，应注明安装的元器件位置、名称或代号、安装方式，图中标明的的安装孔位置应与导电图形相对应的孔位一致；并附有元器件目录和配套表。图纸的编制方式按电气安装图绘制的有关规定。 6. 印制板的热设计和可制造性设计 6.1印制板的热设计 印制板（PCB）上元器件组装密度的提高，单位面积上的功率加大，产生的热量是可观的，若不能及时有效地散热，将会影响电路的工作参数，甚至热量过大会使元器件失效或PCB基板变形，所以对印制板的散热问题，设计时必须认真考虑，一般采取如下方法： 1)加大印制板上与大功率元件接地面的铜箔面积，如果采用宽的印制导线作为发热元器件的散热面，则应选择铜箔较厚的基材。 2）布局时将热敏元件远离大功率或发热元件。 3）