1、PCB常见外观检验不良及相关知识简报(第一册) 主讲:杨正旭(Dawn) 2017-9-20,2020/2/7,一、认识PCB,1、PCB简介 2、PCB的发展 3、PCB的材料与分类,2020/2/7,1.1、PCB简介,PCB 即Printed Circuit Board的英文简写，其中文名称为印刷电路板，又称印制电路板，印刷线路板 ，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的供给者。由于它是采用电子印刷术制作，故又被称为“印刷”电路板。 PCBA （Printed Circuit Board Assembly）即为PCB空板经过SMT贴件,再经过DIP插件、焊接的整个
2、制程。,2020/2/7,未焊接元件的PCB,焊盘,元器件的位置号,静电防护标识,2020/2/7,已焊接了元器件、可具体应用的PCB,2020/2/7,1.2、PCB的发展,20世纪初，人们为了简化电子机器的制作，减少电子零件间的配线，降低制作成本等优点，于是开始钻研以印刷的方式取代配线的方法。三十年间，不断有工程师提出在绝缘的基板上加以金属导体作配线。而最成功的是1925年，美国的Charles Ducas 在绝缘的基板上印刷出线路图案，再以电镀的方式，成功建立导体作配线。 直至1936年，奥地利人保罗爱斯勒（Paul Eisler）在英国发表了箔膜技术，并在一个收,2020/2/7,音机
3、装置中使用了印刷电路板。在日本，宫本喜之助以喷附配线法成功申请了专利。其中保罗爱斯勒的方法与现今的印刷电路最为相似，但因为当时的电子零件发热量大，两者的基板也难以配合使用 ，以致未有正式的实用作，不过也使印刷电路技术更进一步。1941年，美国在滑石上漆上铜膏作配线，以制作近接信管。 1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。 1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。,2020/2/7,自20世纪50年代起，发热量较低的晶体管大量取代了真空管的地位，印刷电路板技术才开始被广泛采用，而当时以蚀刻箔膜技术为主流 。在印刷电路板广泛被使用10年后的60年代，其技术也日益成熟。而自从Mot
4、orola的双面板面世，多层印刷电路板开始出现，使配线与基板面积之比更为提高。并在1960年造出了柔性印刷电路板。在其后至今的几十年间，印刷电路板技术在不断的发展。到20世纪90年代，众多的增层印刷电路板技术被提出，增层印刷电路板也正式大量地被实用化，直至现在。,2020/2/7,1.3、PCB的材料与分类,1.3.1、PCB的材料基材：其普遍是以基板的绝缘部分作分类，常见的原料有电木板、玻璃纤维板，以及各式的塑胶板等等。金属涂层：金属涂层除了是基板上的配线外，也就是基板线路跟电子元件焊接的地方。此外，不同的金属有不同的可焊性、接触性，也有不同的阻抗，也会直接影响元件的效能。其主要材料有铜、金
5、、银等。而金通常只镀在接口的表层，银也一般只会镀在接口，或以整体也是银的合金 。,2020/2/7,1.3.2PCB的分类根据电路层数分类：可分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板、6层板或8层，复杂的多层板可达十几层。根据软硬进行分类：可分为普通电路板和柔性电路板。,2020/2/7,二、PCB元件的认知,PCB元件的分类 元件在PCB基板上的标识 常用元器件的介绍,2020/2/7,2.1、PCB元件的分类,对于PCB来说，其电子元件主要以组装方式来分类，主要分为表贴元件与DIP元件两大类。,表贴元件,DIP类元件,2020/2/7,2.2元件在PCB基板上的标识,在PCB基
6、板上，我们可以看到在元器件周围都会有字符标识，那些标识都说明了对应元件的类型及位置号，以方便我们测试，维修等操作。,两颗元件均为电阻，位置号分别为R567、R568,该元件为集成电子元件，位置号为U26,2020/2/7,PCB常用元器件的标识代码如下：R 电阻 L 电感 C 电容 F 保险丝RLY 继电器 D 晶体二极管 Z 稳压管 Q 晶体三极管 LED 发光二极管 U 集成电路TP 测试端子 J 连接器Y 晶振,2020/2/7,2.3、常用元器件的介绍,2.3.1 电阻电阻，英文名resistance，通常缩写为R ，是导体的一种性质。其基本单位是欧姆，用希腊字母“”表示 ，欧姆常简称
7、为欧，表示电阻阻值的常用单位还有千欧（k），兆欧（M）。电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多，我们在PCB上所见到的贴片式的电阻几乎也就为固定电阻。,2020/2/7,下面我们认识下各种电阻的形态：,2020/2/7,2.3.2电容电容，就是“储存电荷的容器”。其用字母C表示，基本单位为法拉（F），但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得很多，常用的是微法（F）、纳法（nF）、皮法（pF）等。电容同样也有容量固定的与可变容量的，但常见的是容量固定的电容。常见的有电解电容和瓷片电容等。而电解电容，需要我们注
8、意的是，它具有+、-极性，在电子电路中我们不能将其接反。（通交阻直）,2020/2/7,下面图片所展现的是电容家族的一部分：,电容负极性标识,2020/2/7,2.3.3 电感电感，用字母L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。其特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性（通直阻交）。,2020/2/7,2.3.4 二极管二极管，典型的半导体元件，其最明显的特性就是它的单向导电性。半导体最重要的两种元素是硅(读“gu”)和锗(读“zh”)。二极管有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种 。 是它的电路符号，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性
9、标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“-”号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。,2020/2/7,二极管的类型有很多种，我们常见的有用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常见的是发光二极管。下图我们将展示部分的二极管类型：,图片中的绿色圈圈处都是二极管负极性的标示。,2020/2/7,2.3.5 三极管半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管具有三个电极，基极（用字母b表示）、集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e
10、表示）。由于不同的组合方式，形成了NPN型、PNP型的两种三极管。三极管的种类很多，大的很大，小的很小，并且不同型号有不同的用途，三极管大都是塑料封装或金属封装。,2020/2/7,2020/2/7,2.3.6 集成电路集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为IC，也俗称芯片。集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。,2020/2/7,2020/2/7,三、PCB常见外观问题,PCB板面常见问题 PCB板件常见外
11、观问题,2020/2/7,3.1、PCB板面常见问题,3.1.1 PCB板弯曲变形PCB板的允收变形程度，不同的客户有不同的标准。注意：在拿取PCB板之前，一定要做好静电防护措施！,OK 标准品,变形不良品,2020/2/7,OK 良品件,翘曲变形不良品,2020/2/7,3.1.2 PCB因高温变色,OK 良品,高温变色，不良品,2020/2/7,3.1.3 PCB油印不良,油印不良品、其他也有文字标识模糊等油印不良。,2020/2/7,3.1.4 板面刮伤露铜等,板面刮伤、露铜,2020/2/7,3.1.5 PCB板边的破损,其破损的具体允收标准视客户而定,3.1.6 PCB板面污迹,发白
12、，胶迹等规格，允收与否视客户而定,2020/2/7,3.1.7 金手指不良,绿油覆盖金手指,金手指破损,金手指刮伤,镀金层脱落,2020/2/7,针孔,金手指还有些批缝等不良，其标准，包括上述不良的些许标准视客户标准。,2020/2/7,3.1.8 PCB焊点不良,焊点铜铂缺损,焊点铜铂起翘,焊点的缺损，起翘幅度都有一定的允收标准，具体参照客户标准。,2020/2/7,3.2、PCB板件常见外观不良,3.2.1 板件胶印不良,红胶丝印良品,红胶丝印到焊盘上，影响焊点形成，不良品。,2020/2/7,3.2.2 板件离板过高（各客户标准不一）,平贴于PCB板面，良品,如图右侧高度大于客户要求值则
13、为不良品,2020/2/7,3.2.3 表贴元件的偏移,标准良品,垂直方向偏移,水平方向偏移,元件的偏移允收量视客户标准,2020/2/7,3.2.4 错件与元件极性反,二极管,钽电容,正确放置,标注该元件为二极管，实贴为一电阻，错件,二极管负极性方向，实际反向,钽电容正极标识,与标识方向相反，反向,2020/2/7,元件标识与PCB板面标识一致，OK品。,两标识不一致，元件插反，不良品。,PCB板面标识该位置元件为电阻，但实插元件为二极管，错件,2020/2/7,3.2.5 IC放置方向不对,PCB板面IC方向标识,IC元件的方向标识,正确位置放置,IC元件标识方向与PCB板面方向不一致，I
14、C放置错误。,注：有些PCB板面并没有标识如左图的方向标识，只印有元件脚号，此时我们需要根据元件标识来确定IC的引脚编号与IC放置方向。元件脚的编号是这样读数的，按照标志点，以逆时针方向，从1开始读数，绕之一周。,2020/2/7,3.2.6 元件贴反（反白）,元件的正确贴装，其正面，即字面必须向上。,元件的印字面应该向上，倒置贴装，外观不良品。,2020/2/7,3.2.7 元器件破损,元件表面完好，无裂痕等，OK。,元件表面有裂痕、破损或烧毁痕迹，NG。,2020/2/7,3.2.8 阻容元件的焊点锡量,标准焊点要求：焊点完整，均匀，光亮，连续圆滑，完全湿润。,锡量过少,锡量过多,注：对于
15、锡量的多与少，具体根据客户标准来判定是否允收。,2020/2/7,3.2.9 SOIC、SOT元件焊接锡量,标准： 引脚的侧面、趾部和跟部吃锡良好 引脚与焊盘间呈现弯月面的焊锡带 引脚的轮廓清晰可见,引脚与焊盘间未形成弯月面的焊锡带。引脚的底边与焊盘间的焊锡带未覆盖引脚的 *%以上。,包珠状的焊锡带延伸过引脚的顶部和焊盘边。引脚的轮廓模糊不清。,2020/2/7,3.2.10 元件空焊（漏焊）,元件焊接端未形成焊点，空焊（漏焊）。,2020/2/7,3.2.11 元件焊接后翘起或立碑,元件翘起,元件立碑,2020/2/7,3.2.12 元件间桥接（连锡）,对应良品,连锡,连锡,DIP元件引脚连
16、锡,2020/2/7,3.2.13 焊点处锡面拉尖,当图中所示锡尖部分长于某一数值时，便定为不良。这一数值便为客户提供的标准。,2020/2/7,3.2.14 DIP引脚的锡量,标准： 焊点光滑，呈良好的润湿 可看到被焊部位的轮廓 焊点呈羽扇式的弯月形,锡少,锡多,注：上面两不良图中，其良品判定标准为：XY。其中X、Y便为客户所提供的判定锡少、锡多的标准值。,2020/2/7,3.2.15 焊点针孔,在焊点检查中，针空数也有一定要求，其在一个焊点中超过几个便为不良，其标准依客户而定。,2020/2/7,3.2.16 PCB镀通孔的焊锡量,在该类要求中，引脚上锡量的百分比便为此类良品的判定标准。其在具体的操作中，具体值由客户提供。,2020/2/7,3.2.17 冷焊、虚焊,冷焊,虚焊,焊锡未充份熔解，元件引脚和焊盘不能形成可靠连接，焊锡表面凹凸不平,2020/2/7,3.2.18 连接器插反,连接器的正确插装要根据PCB板标识进行插装，如左图。右图为不正确插装。,2020/2/7,3.2.19 其他在DIP元件中，其插件焊装后，对于元器件距PCB的高度都会有一定要求，具体参照客户所提供的检测标准，这里不一一说明。另：本文本中所述不良问题不是非常全面，后续会不断补充。,2020/2/7,
