PCB十大质量问题与对策
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pcb设计常见问题和改善措施PCB设计是电子制造中不可或缺的一环,它直接关系到整个电子产品的稳定性和性能表现。
然而,很多初学者在设计PCB时常常会遇到一些问题。
本文将探讨常见的PCB设计问题及改善措施。
一、布局问题1.过于密集的布局如果布局过于密集,会导致信号串扰(crosstalk)和噪声(noise)的产生。
为了解决这个问题,可以采用分层设计,将多层电路板分为几个逻辑分区。
在每个分区内,则可以使用自己的供电和接地系统。
2.容易混淆的引脚映射在复杂的PCB设计中,引脚映射关系可能会让人感到混乱,容易出错。
这种情况下,我们应该简化引脚映射,并且尽量减少不同部件的互相干扰。
3.热点问题一些元器件非常容易发热,并产生很强的电磁干扰。
这些元器件应该被单独布局,并且应该和其他元器件保持一定的距离。
二、管理问题1.缺乏模块化设计模块化设计可以帮助我们在有需要时,快速更换某个元器件或调整局部电路。
如果缺乏模块化设计,则在维护或更新时需要耗费更多的时间和资金。
模块化设计可以使得整个系统更加灵活和可靠。
2.不合理的基本布局规则设计PCB时,应该遵循一些基本的布局规则。
例如,元器件应该遵循一定的大小和形状,以方便插入和插拔。
又如,元器件的布局和尺寸应该考虑到过孔和贴片的芯片之间的兼容性。
三、电气问题1.传输线匹配问题传输线的匹配非常重要,否则会导致信号的反射和损耗。
设计师应该使用合适的电路板布线工具,并根据电路需求寻找适当的线材。
2.串扰与干扰问题当多根传输线靠近时,它们之间的耦合可能会导致信号干扰。
此时,我们可以分析信号之间的相关性,并使用合适的工具进行干扰分析和排除。
3.接地问题良好的接地系统可以有效地减少噪声和电磁干扰对电子器件的影响。
我们应该确保供地面和接地面的区域大小合适,并且不应忽略单点接地的规则。
综上所述,设计PCB时需要注意的许多问题必须受到严格的重视和更正。
采用科学的设计思路和正确的工具可以帮助我们解决问题,实现PCB优化设计的目标。
PCB行业安全生产常见隐患和防范措施方案一、引言印刷电路板(PCB)作为电子产品的关键组成部分,其生产制造涉及到多个复杂工艺流程。
然而,在PCB行业生产过程中,存在着许多安全隐患,这些隐患不仅威胁着工人的生命安全,还可能对企业的生产和经营造成重大影响。
本文将对PCB行业安全生产中常见隐患进行深入分析,并提出相应的防范措施方案。
二、PCB行业安全生产常见隐患1.机械伤害:在生产过程中,工人可能会接触到各种机械设备,如冲床、剪板机、钻床等。
如果操作不当或缺乏必要的安全防护措施,可能导致工人受伤或发生事故。
例如,操作冲床时,如果工人操作不当或使用不合适的工具,可能导致手指夹伤或更严重的伤害。
2.电气危险:PCB生产过程中涉及到大量的电气设备,如电镀槽、电热炉等。
如果电气设备接地不良、绝缘损坏或带电作业防护不当,可能导致触电事故或火灾事故。
例如,电镀槽的接地不良可能导致电击事故,而电热炉的绝缘损坏可能引发火灾。
3.化学品危害:在PCB制造过程中,会使用到各种化学物质,如腐蚀剂、清洗剂等。
如果化学品储存和使用不当,可能造成人员中毒、环境污染等事故。
例如,工人直接接触腐蚀性化学品可能导致皮肤刺激或更严重的化学烧伤。
4.高温作业:PCB制造过程中需要进行高温焊接、热处理等作业,如果作业环境温度过高,可能导致工人中暑、热射病等健康问题。
长时间在高温环境下工作可能导致工人出现头晕、乏力等症状,严重时甚至可能引发中暑和热射病等严重疾病。
5.噪音和粉尘污染:生产过程中会产生大量的噪音和粉尘,如果防护措施不到位,可能对工人的听力、呼吸系统造成损害。
例如,长期暴露在高噪音环境中可能导致听力下降或耳鸣等问题。
三、防范措施方案针对上述常见的安全隐患,以下是一些防范措施方案:1.加强机械设备的安全管理:制定机械设备操作规程,确保工人正确操作机械设备;对工人进行机械安全培训,提高其安全意识;定期对机械设备进行检查和维护,确保设备正常运行;在危险区域设置安全警示标识和防护措施,防止意外发生。
PCB常见缺陷及可接受实用标准PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中最常见的一种组件,它通过电路的印刷、组装和焊接,将电子元件连接在一起,实现电子设备的功能。
然而,在PCB的制造过程中,常会出现一些缺陷,这些缺陷可能影响电子设备的性能和可靠性。
因此,制造PCB时必须要遵循一些可接受的实用标准,以确保PCB的质量。
1.焊接质量不良:焊接是将电子元件连接到PCB上的重要步骤。
当焊接质量不良时,会导致焊点不牢固,甚至存在焊接虚焊的情况。
这些问题会导致电子元件的连接不可靠,对PCB的性能和可靠性产生负面影响。
2.电路导通不畅:PCB上的导线和线路是电子元件之间传递信号的重要媒介。
如果导线和线路不通畅,就会导致信号传输受阻,影响电子设备的正常工作。
常见的导通不畅问题包括导线断开、导线短路和导线粘连等。
3.隔离不良:在PCB上,不同的电路往往需要隔离开来,以防止相互干扰。
当隔离不良时,就会出现电路互相干扰的情况,影响电子设备的信号稳定性和抗干扰能力。
隔离不良的表现包括隔离距离不足、隔离层不牢固和隔离层污染等。
4.电器仿真效果不佳:在PCB设计阶段,常常需要进行电气仿真,以验证电路设计的正确性和性能。
如果电气仿真效果不佳,就会导致电路设计存在缺陷,无法满足性能要求。
电器仿真效果不佳的原因可以是元件模型不准确、电路参数设置错误和仿真软件问题等。
为了确保PCB的质量,制造业界制定了一些可接受的实用标准,使制造商和消费者能够统一对PCB的质量进行评估。
其中最重要的标准之一是IPC-A-600,它是IPC(Institute of Printed Circuits,印制电路协会)颁布的标准,用来评估PCB的外观和可接受的缺陷等级。
IPC-A-600将PCB的缺陷分为多个等级,从IPC-A-600A到IPC-A-610F,每个等级都对缺陷的种类、数量和位置进行详细的规定,以便制造商和消费者能够根据需求选择合适的等级。
PCB十大质量冋题与对策漫长的生产流程,诸多的控制点,一招不慎,板子就坏。
PCB的质量问题层出不穷也是业界一直头疼的问题,一片板子有问题,贴上去的绝大部分器件就得一起报废。
可恨的是,这些问题通过进料检验(IQC)还发现不了。
而更让人烦躁的是,很多问题供应商还能跟你东拉西扯,改善进展缓慢,交货问题不断。
笔者收集了PCB经常出现的一些质量问题,整理如下:PCB不艮统计除了上述问题外,还有一些潜在风险较大的问题,笔者一共整理了十大问题,在此列出并附上一些处理的经验,与诸君分享:1.【分层】分层是PCB的老大难问题了,稳居常见问题之首。
其发生原因大致可能如下:(1)包装或保存不当,受潮;(2)保存时间过长,超过了保存期,PCB板受潮;(3)供应商材料或工艺问题;(4)设计选材和铜面分布不佳。
受潮问题是比较容易发生的,就算选了好的包装,工厂内也有恒温恒湿仓库,可是运输和暂存过程是控制不了的。
笔者曾“有幸”参观过一个保税仓库,温湿度管理是别指望了,房顶还在漏水,箱子是直接呆在水里的。
不过受潮还是可以应对的,真空导电袋或者铝箔袋都可以不错地防护水汽侵入,同时包装袋里要求放湿度指示卡。
如果在使用前发现湿度卡超标,上线前烘烤一般可以解决,烘烤条件通常是120度,4耳如果是供应商处材料或工艺发生问题,那报废的可能性就比较大了。
常见的可能原因包括:棕(黑)化不良,PP或内层板受潮,PP胶量不足,压合异常等。
为了减少这种情况的问题发生,需要特别关注PCB供应商对对应流程的管理和分层的可靠性试验。
以可靠性试验中的热应力测试为例,好的工厂通过标准要求是5次以上不能分层,在样品阶段和量产的每个周期都会进行确认,而普通工厂通过标准可能只是2次,几个月才确认一次。
而模拟贴装的IR测试也可以更多地防止不良品流出,是优秀PCB厂的必备。
当然设计公司本身的PCB设计也会带来分层的隐患。
例如板材Tg的选择,很多时候是没有要求的,那PCBT为了节约成本,肯定选用普通Tg的材料,耐温性能就会比较差。
PCB不良缺陷分析PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子设备中必不可少的一部分。
然而,由于制造过程中的各种因素,PCB可能会遇到不良缺陷。
在这篇文章中,我将讨论几种常见的PCB不良缺陷,并提供分析和解决方法。
首先,最常见的PCB不良缺陷之一是焊接不良。
焊接不良可能是由于焊料不足、焊点冷焊、焊点开路或短路等原因造成的。
焊接不良会导致电子元件之间的连接不稳定,从而影响电路的正常运行。
要解决这个问题,可以采取以下措施:1.检查焊接设备的温度和时间。
确保焊接设备的温度和时间控制在适当的范围内,以确保焊接质量。
2.使用高质量的焊料和焊接剂。
选择质量好的焊料和焊接剂可以提高焊接质量。
3.加强焊接工人的培训。
提供适当的培训,以确保焊接工人具备良好的焊接技巧和经验。
另一个常见的PCB不良缺陷是短路。
短路通常是由于电路中的导线之间发生接触而导致的。
要解决短路问题,可以考虑以下方法:1.检查电路设计。
仔细检查电路设计,确保不会存在导线之间的接触。
2.使用绝缘材料。
在PCB上使用绝缘材料,以防止导线之间的接触。
3.加强检验程序。
建立有效的检验程序,以确保在生产过程中发现并纠正潜在的短路问题。
此外,还有可能出现导线断路的不良缺陷。
导线断路会导致电路中断,从而影响电子设备的正常运行。
以下是一些解决导线断路问题的方法:1.加强导线的连接。
确保导线的连接牢固可靠,以增加导线的稳定性。
2.检查导线的质量。
使用高质量的导线,以减少导线断裂的风险。
3.加强检验程序。
在生产过程中使用有效的检验程序,以确保导线质量符合标准。
最后,由于PCB设计和制造中的各种因素,可能还存在其他不良缺陷,例如电路板上的故障连接、电子元件的错误安装等。
解决这些问题的方法取决于具体情况,但可以考虑以下几点:1.检查PCB设计。
确保PCB设计符合要求,并在设计阶段尽可能检查和纠正潜在的问题。
2.加强制造过程的监控。
确保制造过程中的每一步都按照要求进行,并建立有效的质量控制体系。
PCB常见缺陷原因与措施引言Printed Circuit Board(PCB)是电子产品中不可或缺的组成部分。
而PCB在制造的过程中常常会出现各种缺陷,严重影响到电子产品的性能和质量。
本文将介绍PCB常见的缺陷原因,并提出相应的解决措施,以帮助读者更好地了解和解决PCB制造过程中的问题。
一、焊点问题1. 缺陷原因•锡焊不良:焊料不完全熔化、焊料过量或者焊料流动不顺畅都会导致焊点的质量下降。
•冷焊:焊接温度过低,导致焊料与焊盘间粘附力不足,形成冷焊现象。
•焊接过热:焊接温度过高,导致焊料流动过快,造成焊点高度不均匀、焊缝过大。
•焊接气泡:在焊接过程中,焊料中的挥发性成分产生气泡,导致焊点质量下降。
2. 解决措施•控制焊接温度:根据焊接材料的要求,合理设定焊接温度,以充分熔化焊料。
•控制焊接时间:根据焊接材料和焊接面积,控制焊接时间,确保焊料充分流动且均匀。
•检测焊接质量:通过焊接质量检测设备,对焊点进行检测,发现问题及时修复。
•提高焊接技术:通过培训和实践,提高焊接工人的技术水平,降低焊接缺陷率。
二、线路板污染问题1. 缺陷原因•灰尘和异物:制造环境不洁净,灰尘和其他杂物会污染线路板表面,影响电路连接质量。
•油污和氧化物:线路板表面受到油污和氧化物的污染,导致线路板表面粗糙、电路导通不良。
2. 解决措施•清洁环境:确保生产车间的清洁和通风,定期清理灰尘和杂物,防止其附着到线路板上。
•使用防护层:在制造过程中,使用防护层覆盖线路板表面,防止油污和氧化物的污染。
•采用合适的清洁剂:在清洗线路板时,选择合适的清洁剂,去除油污和氧化物,确保线路板表面干净和平滑。
•加强质检:建立完善的质检体系,对线路板进行全面检查,及时发现并处理污染问题。
三、连线问题1. 缺陷原因•线路断开:线路横截面积不足、线路受到外力破坏等原因导致线路断开,造成电路不通。
•线路短路:线路之间存在不必要的电气连接,造成电路短路。
•线路错位:线路连接错误,导致电气信号传输错误。
印刷电路板(P.C.B)制程的常见问题及解决方法
资料整理:袁斌
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目录:
(一)图形转移工艺 (2)
(二)线路油墨工艺 (4)
(三)感光绿油工艺 (5)
(四)碳膜工艺 (7)
(五)银浆贯孔工艺 (8)
(六)沉铜(PTH)工艺 (9)
(七)电铜工艺 (11)
(八)电镍工艺 (12)
(九)电金工艺 (13)
(十)电锡工艺 (14)
(十一)蚀刻工艺 (15)
(十二)有机保焊膜工艺 (15)
(十三)喷锡(热风整平)艺 (16)
(十四)压合工艺 (17)
(十五)图形转移工艺流程及原理 (20)
(十六)图形转移过程的控制 (24)
(十七)破孔问题的探讨 (28)
(十八)软性电路板基础 (33)
(十九)渗镀问题的解决方法 (38)。
PCB十大质量问题与对策
漫长的生产流程,诸多的控制点,一招不慎,板子就坏。
PCB的质量问题层出不穷也是业界一直头疼的问题,一片板子有问题,贴上去的绝大部分器件就得一起报废。
可恨的是,这些问题通过进料检验(IQC)还发现不了。
而更让人烦躁的是,很多问题供应商还能跟你东拉西扯,改善进展缓慢,交货问题不断。
笔者收集了PCB经常出现的一些质量问题,整理如下:
除了上述问题外,还有一些潜在风险较大的问题,笔者一共整理了十大问题,在此列出并附上一些处理的经验,与诸君分享:
1.【分层】
分层是PCB的老大难问题了,稳居常见问题之首。
其发生原因大致可能如下:
(1)包装或保存不当,受潮;
(2)保存时间过长,超过了保存期,PCB板受潮;
(3)供应商材料或工艺问题;
(4)设计选材和铜面分布不佳。
受潮问题是比较容易发生的,就算选了好的包装,工厂内也有恒温恒湿仓库,可是运输和暂存过程是控制不了的。
笔者曾“有幸”参观过一个保税仓库,温湿度管理是别指望了,房顶还在漏水,箱子是直接呆在水里的。
不过受潮还是可以应对的,真空导电袋或者铝箔袋都可以不错地防护水汽侵入,同时包装袋里要求放湿度指示卡。
如果在使用前发现湿度卡超标,上线前烘烤一般可以解决,烘烤条件通常是120度,4H。
如果是供应商处材料或工艺发生问题,那报废的可能性就比较大了。
常见的可能原因包括:棕(黑)化不良,PP或内层板受潮,PP胶量不足,压合异常等。
为了减少这种情况的问题发生,需要特别关注PCB供应商对对应流程的管理和分层的可靠性试验。
以可靠性试验中的热应力测试为例,好的工厂通过标准要求是5次以上不能分层,在样品阶段和量产的每个周期都会进行确认,而普通工厂通过标准可能只是2次,几个月才确认一次。
而模拟贴装的IR测试也可以更多地防止不良品流出,是优秀PCB厂的必备。
当然设计公司本身的PCB设计也会带来分层的隐患。
例如板材Tg的选择,很多时候是没有要求的,那PCB厂为了节约成本,肯定选用普通Tg的材料,耐温性能就会比较差。
在无铅成为主流的时代,还是选择Tg在145°C以上的比较安全。
另外空旷的大铜面和过于密集的埋孔区域也是PCB分层的隐患,需要在设计时予以避免。
2.【焊锡性不良】
焊锡性也是比较严重的问题之一,特别是批量性问题。
其可能发生原因是板面污染、氧化,黑镍、镍厚异常,防焊SCUM(阴影),存放时间过长、吸湿,防焊上PAD,太厚(修补)。
污染和吸湿问题都比较好解决,其他问题就比较麻烦,而且也没有办法通过进料检验发现,这时候需要关注PCB厂的制程能力和质量控制计划。
比如黑镍,需要看 PCB厂是不是化金外发,对自己的化金线药水分析频率是否足够,浓度是否稳定,是否设置了定期的剥金试验和磷含量测试来检测,内部焊锡性试验是否有良好执行等。
如果都能做好,那发生批量问题的可能性就非常小了。
而防焊上PAD和修补不良,则需要了解PCB供应商对检修制定的标准,检验员和检修人员是否有良好的考核上岗制度,同时明确定义焊盘密集区域不能进行修补(如BGA和QFP)。
3.【板弯板翘】
可能导致板弯板翘的原因有:供应商选材问题,生产流程异常,重
工控制不良,运输或存放不当,折断孔设计不够牢固,各层铜面积差异过大等。
最后2点设计上的问题需要在前期进行设计评审予以避免,同时可以要求PCB 厂模拟贴装IR条件进行试验,以免出现过炉后板弯的不良。
对于一些薄板,可以要求在包装时上下加压木浆板后再进行包装,避免后续变形,同时在贴片时加夹具防止器件过重压弯板子。
4.【刮伤、露铜】
刮伤、露铜是最考验PCB厂管理制度和执行力的缺陷。
这问题说严重也不严重,不过确实会带来质量隐忧。
很多PCB公司都会说,这个问题很难改善。
笔者曾经推动过多家PCB厂的刮伤改善,发现很多时候并不是改不好,而是要不要去改,有没有动力去改。
凡是认真去推动专案的PCB厂,交付的DPPM都有了显著的改善。
所以这个问题的解决诀窍在于:推、压。
5.【阻抗不良】
PCB的阻抗是关系到手机板射频性能的重要指标,一般常见的问题是PCB批次之间的阻抗差异比较大。
由于现在阻抗测试条一般是做在PCB的大板边,不会随板出货,所以可以让供应商每次出货时付上该批次的阻抗条和测试报告以便参考,同时还要求提供板边线径和板内线径的对比数据。
6.【BGA焊锡空洞】
BGA焊锡空洞可能导致主芯片功能不良,而且可能在测试中无法发现,隐藏风险很高。
所以现在很多贴片厂都会在贴件后过X-RAY进行检查。
这类不良可能发生的原因是PCB孔内残留液体或杂质,高温后汽化,或者是BGA焊盘上激光孔孔型不良。
所以现在很多HDI板要求电镀填孔或者半填孔制作,可以避免此问题的发生。
7.【防焊起泡/脱落】
此类问题通常是PCB防焊过程控制出现异常,或是选用防焊油墨不适合(便宜货、非化金类油墨、不适合贴装助焊剂),也可能是贴片、重工温度过高。
要防止批量问题发生,需要PCB供应商制定对应的可靠性测试要求,在不同阶段进行控制。
8.【塞孔不良】
塞孔不良主要是PCB厂技术能力不足或者是简化工艺造成的,其表现为塞孔不饱满,孔环有露铜或者假性露铜。
可能造成焊锡量不足,与贴片或组装器件短路,孔内残留杂质等问题。
此问题外观检验就可以发现,所以可以在进料检验就可以控制下来,要求PCB厂进行改善。
9.【尺寸不良】
尺寸不良的可能原因很多,PCB制作流程中容易产生涨缩,供应商调整了钻孔程序 / 图形比例 / 成型CNC程序,可能造成贴装容易发生偏位,结构件配合不好等问题。
由于此类问题很难检查出来,只能靠供应商良好的流程控制,所以在供应商选择时需要特别关注。
10.【甲凡尼效应】
甲凡尼效应也就是高中化学中学习的原电池反应,出现在选择性化金板的OSP 流程。
由于金和铜之间的电位差,在OSP的处理流程中与大金面相连的铜焊盘会不断失去电子溶解成2价铜离子,导致焊盘变小,影响后续元器件贴装及可靠性。
这一问题虽然不常发生,在柏拉图中未曾出现,不过一旦出现就是批量性问题。
手机PCB制作有经验的板厂都会通过电脑软件筛选出此部分焊盘,在设计时预先补偿,并且在OSP流程中设定特别的重工条件和限制重工次数,避免问题发生。
所以这一问题可以在审核板厂时提前确认。
以上问题并没有把短路/开路列入,因为这个是PCB最基本问题,哪家板厂都避免不了,主要就是看谁的制程良率比较高,防错比较好,修补标准比较严,PPM 控制得比较低了。
笔者接触过很多PCB供应商,比较有趣的是,并不是设备很好、管理制度很严格的工厂交付的PPM就一定低,有些设备陈旧、工作气氛轻松的老厂表现说不定更好,看来操作人员的工作心情,对PCB的质量来说也是非常重要的。
四、国内PCB公司群英汇
全球PCB产业的产值近年来一直呈萎缩状态,不过国内倒是一直处于发展状态。
国内大大小小数千家PCB工厂,竞争也是越来越激烈,正如三国时代名将林立,江山如画,一时多少豪杰。
众多的国内PCB厂,谁做手机PCB比较强?这可不是光查一下CPCA(中国印制电路板协会)的中国PCB百强排名就可以知道的。
有些公司产值很高,质量较次;有些公司其他类型PCB不错,可是手机PCB做得一般。
笔者在此依照技术能力和产品质量对其做一分级(未考虑价格因素),仅供参考,不负法律责任。
五、选择PCB合作供应商的一些建议
PCB板作为定制物料,在PCBA里面具有重要的作用,为了提高PCB板质量,需要和供应商建立长期稳定的合作关系,尽量选择业内口碑不错的供应商。
在供应商承认时,样品合格是前提,还需要去了解供应商的制程能力,流程关键控制点(可以参考第二节内容),检验能力,产品良率,问题解决能力。
设计沟通是非常重要的,特别是合作初期,最好就每个项目进行技术沟通,然后形成双方的一些特别合作规范,可以大幅度缩短工程提问周期,减少常见问题的发生。
与PCB厂沟通,设立合理的保质期。
通常OSP板的有效期为6个月,而全化金板的有效期为1年。
可是正如上文中提及的,因为保税的因素,很多PCB 会在香港等地的仓库存放一段时间,由于环境控制不好,容易导致质量问题。
所以推荐的有效期是OSP板3个月内使用,化金板6个月内使用。
由于缩短了PCB的保质期,更需要合理安排库存周期,避免PCB板在仓库积压。
一旦出现存储超期,就会涉及到烘烤和重工,给双方的合作带来不必要的麻烦。
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