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急求PCBA老化试验的标准和方法
   https://www.fubuwang.com 2024-02-08 02:49:50 来源:网络
核心提示:一、依照标准是GB/T2951-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》,人工气候老化包含试验项目有多项,你对照看吧:1、GB∕T2951.11-2008电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分:通用试验方法—厚度和外形尺寸测

一、依照标准是GB/T

2951-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》,人工气候老化包含试验项目有多项,你对照看吧:

1、GB∕T

2951.11-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第11部分:通用试验方法—厚度和外形尺寸测量—机械性能试验

2、GB∕T

2951.12-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第12部分:通用试验方法—热老化试验方法

3、GB∕T

2951.13-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第13部分:通用试验方法—密度测定方法—吸水试验—收缩试验

4、GB∕T

2951.14-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第14部分:通用试验方法—低温试验

5、GB∕T

2951.21-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第21部分:弹性体混合料专用试验方法—耐臭氧试验-热延伸试验-浸矿物油试验

6、GB∕T

2951.31-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第31部分:聚氯乙烯混合料专用试验方法—高温压力试验-抗开裂试验.

7、GB∕T

2951.32-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第32部分:聚氯乙烯混合料专用试验方法—失重试验—热稳定性试验

8、GB∕T

2951.41-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第41部分:聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法—耐环境应力开裂试验

9、GB∕T

2951.42-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第42部分:聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法—高温处理后抗张强度和断裂伸长率试验—高温处理后卷绕试验—空气热老化后的卷绕试验—测定质量的增加—长期热稳定性试验—铜催化氧化降解试验方法

10、GB∕T

2951.51-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

第51部分:填充膏专用试验方法—滴点—油分离—低温脆性—总酸值—腐蚀性—23℃时的介电常数—23℃和100℃时的直流电阻率

二、GB∕T

9871-2008

硫化橡胶或热塑性橡胶老化性能的测定

拉伸应力松弛试验

三、GB∕T

7141-2008

塑料热老化试验方法

"IPC-A-610C/D"这个是否是指PCBA行标?

PCBA是英文Printed Circuit Board +Assembly 的简称,也就是说PCB空板经过SMT上件,或经过DIP外挂程式的整个制程,简称PCBA .这是国内常用的一种写法,而在欧美的标准写法是PCB'A,加了“'”,这被称之为官方习惯用语。

基本介绍中文名 :PCBA 外文名 :Printed Circuit Board +Assembly 过程 :PCB空板经SMT上件或DIP外挂程式 本质 :制作流程 基材 :电木板、玻璃纤维板 金属涂层 :铜 锡 金 镍 电路板,发展史,实用化,范围,新项目,基材,金属涂层,线路设计,基本制作,简介,减去法,加成法,积层法,ALIVH,生产方式,简介,DIP,产业现状,简介,北美,日本,台湾,向中国转移,套用,简介,智慧型手机,触控面板,电脑,电子书,数位相机,液晶电视,LED 照明,未来趋势, 电路板 印刷电路板,又称印制电路板,印刷线路板,常使用英文缩写PCB(Printed circuit board),是重要的电子部件,是电子元件的支撑体,是电子元器件线路连线的提供者。由于它是采用电子印刷技术制作的,故被称为“印刷”电路板。在印制电路板出现之前,电子元件之间的互连都是依靠电线直接连线而组成完整的线路。现在,电路面包板只是作为有效的实验工具而存在,而印刷电路板在电子工业中已经成了占据了绝对统治的地位。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。[1] 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[1],他在一个收音机装置内采用了印刷电路板;而在日本,宫本喜之助以喷附配线法“メタリコン法吹着配线方法(特许119384号)”成功申请专利。[2]而两者中Paul Eisler 的方法与现今的印刷电路板最为相似,这类做法称为减去法,是把不需要的金属除去;而Charles Ducas、宫本喜之助的做法是只加上所需的配线,称为加成法。虽然如此,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[1],以致未有正式的实用作,不过也使印刷电路技术更进一步。 发展史 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。 1947年,环氧树脂开始用作制造基板。同时NBS开始研究以印刷电路技术形成线圈、电容器、电阻器等制造技术。 1948年,美国正式认可这个发明用于商业用途。 自20世纪50年代起,发热量较低的电晶体大量取代了真空管的地位,印刷电路版技术才开始被广泛采用。而当时以蚀刻箔膜技术为主流[1]。 1950年,日本使用玻璃基板上以银漆作配线;和以酚醛树脂制的纸质酚醛基板(CCL)上以铜箔作配线。[1] 1951年,聚酰亚胺的出现,使树脂的耐热性再进一步,也制造了聚酰亚胺基板。[1] 1953年,Motorola开发出电镀贯穿孔法的双面板。这方法也套用到后期的多层电路板上。[1] 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Motorola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。 1960年,V. Dahlgreen以印有电路的金属箔膜贴在热可塑性的塑胶中,造出软性印刷电路板。[1] 1961年,美国的Hazeltine Corporation参考了电镀贯穿孔法,制作出多层板。[1] 1967年,发表了增层法之一的“Plated-up technology”。[1][3] 1969年,FD-R以聚酰亚胺制造了软性印刷电路板。[1] 1979年,Pactel发表了增层法之一的“Pactel法”。[1] 1984年,NTT开发了薄膜回路的“Copper Polyimide法”。[1] 1988年,西门子公司开发了Microwiring Substrate的增层印刷电路板。[1] 1990年,IBM开发了“表面增层线路”(Surface Laminar Circuit,SLC)的增层印刷电路板。[1] 1995年,松下电器开发了ALIVH的增层印刷电路板。[1] 1996年,东芝开发了B2it的增层印刷电路板。[1] 实用化 就在众多的增层印刷电路板方案被提出的1990年代末期,增层印刷电路板也正式大量地被实用化,直至现在。为大型、高密度的印刷电路板装配(PCBA, printed circuit board assembly)发展一个稳健的测试策略是重要的,以保证与设计的符合与功能。除了这些复杂装配的建立与测试之外,单单投入在电子零件中的金钱可能是很高的 - 当一个单元到最后测试时可能达到25,000美元。由于这样的高成本,查找与修理装配的问题现在比其过去甚至是更为重要的步骤。今天更复杂的装配大约18平方英寸,18层;在顶面和底面有2900多个元件;含有6000个电路节点;有超过20000个焊接点需要测试。 范围 在朗讯加速的制造工厂(N. Andover, MA),制造和测试艺术级的PCBA和完整的传送系统。超过5000节点数的装配对我们是一个关注,因为它们已经接近我们现有的线上测试(ICT, in circuit test)设备的资源极限(图一)。我们现在制造大约800种不同的PCBA或“节点”。在这800种节点中,大约20种在5000~6000个节点范围。可是,这个数迅速增长。 新项目 新的开发项目要求更加复杂、更大的PCBA和更紧密的包装。这些要求挑战我们建造和测试这些单元的能力。更进一步,具有更小元件和更高节点数的更大电路板可能将会继续。例如,现在正在画电路板图的一个设计,有大约116000个节点、超过5100个元件和超过37800个要求测试或确认的焊接点。这个单元还有BGA在顶面与底面,BGA是紧接着的。使用传统的针床测试这个尺寸和复杂性的板,ICT一种方法是不可能的。 在制造工艺,特别是在测试中,不断增加的PCBA复杂性和密度不是一个新的问题。意识到的增加ICT测试夹具内的测试针数量不是要走的方向,我们开始观察可代替的电路确认方法。看到每百万探针不接触的数量,我们发现在5000个节点时,许多发现的错误(少于31)可能是由于探针接触问题而不是实际制造的缺陷(表一)。因此,我们着手将测试针的数量减少,而不是上升。尽管如此,我们制造工艺的品质还是评估到整个PCBA。我们决定使用传统的ICT与X射线分层法相结合是一个可行的解决方案。 基材 基材普遍是以基板的绝缘部分作分类,常见的原料为电木板、玻璃纤维板,以及各式的塑胶板。而PCB的制造商普遍会以一种以玻璃纤维、不织物料、以及树脂组成的绝缘部分,再以环氧树脂和铜箔压制成“黏合片”(prepreg)使用。 而常见的基材及主要成份有: FR-1 ──酚醛棉纸,这基材通称电木板(比FR-2较高经济性) FR-2 ──酚醛棉纸, FR-3 ──棉纸(Cotton paper)、环氧树脂 FR-4 ──玻璃布(Woven glass)、环氧树脂 FR-5 ──玻璃布、环氧树脂 FR-6 ──毛面玻璃、聚酯 G-10 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-1 ──棉纸、环氧树脂(阻燃) CEM-2 ──棉纸、环氧树脂(非阻燃) CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-5 ──玻璃布、多元酯 AIN ──氮化铝 SIC ──碳化矽 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,不同的金属也有不同的价钱,不同的会直接影响生产的成本;不同的金属也有不同的可焊性、接触性,也有不同的电阻阻值,也会直接影响元件的效能。 常用的金属涂层有: 厚度通常在5至15μm[4] 铅锡合金(或锡铜合金) 即焊料,厚度通常在5至25μm,锡含量约在63%[4] 一般只会镀在接口[4] 一般只会镀在接口,或以整体也是银的合金 线路设计 印制电路板的设计是以电子电路图为蓝本,实现电路使用者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要内部电子元件、金属连线、通孔和外部连线的布局、电磁保护、热耗散、串音等各种因素。优秀的线路设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现,但复杂的线路设计一般也需要借助计算机辅助设计(CAD)实现,而著名的设计软体有Protel、OrCAD、PowerPCB、FreePCB等。 基本制作 简介 根据不同的技术可分为消除和增加两大类过程。 减去法 减去法(Subtractive),是利用化学品或机械将空白的电路板(即铺有完整一块的金属箔的电路板)上不需要的地方除去,余下的地方便是所需要的电路。 丝网印刷:把预先设计好的电路图制成丝网遮罩,丝网上不需要的电路部分会被蜡或者不透水的物料覆盖,然后把丝网遮罩放到空白线路板上面,再在丝网上油上不会被腐蚀的保护剂,把线路板放到腐蚀液中,没有被保护剂遮住的部份便会被蚀走,最后把保护剂清理。 感光板:把预先设计好的电路图制在透光的胶片遮罩上(最简单的做法就是用印表机印出来的投影片),同理应把需要的部份印成不透明的颜色,再在空白线路板上涂上感光颜料,将预备好的胶片遮罩放在电路板上照射强光数分钟,除去遮罩后用显影剂把电路板上的图案显示出来,最后如同用丝网印刷的方法一样把电路腐蚀。 刻印 :利用铣床或雷射雕刻机直接把空白线路上不需要的部份除去。 加成法 加成法(Additive),现在普遍是在一块预先镀上薄铜的基板上,覆盖光阻剂(D/F),经紫外光曝光再显影,把需要的地方露出,然后利用电镀把线路板上正式线路铜厚增厚到所需要的规格,再镀上一层抗蚀刻阻剂-金属薄锡,最后除去光阻剂(这制程称为去膜),再把光阻剂下的铜箔层蚀刻掉。 积层法 [1] 积层法是制作多层印刷电路板的方法之一。是在制作内层后才包上外层,再把外层以减去法或加成法所处理。不断重复积层法的动作,可以得到再多层的多层印刷电路板则为顺序积层法。 内层制作 积层编成(即黏合不同的层数的动作) 积层完成(减去法的外层含金属箔膜;加成法) 钻孔 减去法 Panel电镀法 全块PCB电镀 在表面要保留的地方加上阻绝层(resist,防以被蚀刻) 蚀刻 去除阻绝层 Pattern电镀法 在表面不要保留的地方加上阻绝层 电镀所需表面至一定厚度 去除阻绝层 蚀刻至不需要的金属箔膜消失 加成法 令表面粗糙化 完全加成法 (full-additive) 在不要导体的地方加上阻绝层 以无电解铜组成线路 部分加成法 (semi-additive) 以无电解铜覆盖整块PCB 在不要导体的地方加上阻绝层 电解镀铜 去除阻绝层 蚀刻至原在阻绝层下无电解铜消失 增层法 增层法是制作多层印刷电路板的方法之一,顾名思义是把印刷电路板一层一层的加上。每加上一层就处理至所需的形状。 ALIVH [1] ALIVH(Any Layer Interstitial Via Hole,Any Layer IVA)是日本松下电器开发的增层技术。这是使用芳香族聚酰胺(Aramid)纤维布料为基材。 把纤维布料浸在环氧树脂成为“黏合片”(prepreg) 雷射钻孔 钻孔中填满导电膏 在外层黏上铜箔 铜箔上以蚀刻的方法制作线路图案 把完成第二步骤的半成品黏上在铜箔上 积层编成 再不停重复第五至七的步骤,直至完成 B2it [1] B2it(Buried Bump Interconnection Technology)是东芝开发的增层技术。 先制作一块双面板或多层板 在铜箔上印刷圆锥银膏 放黏合片在银膏上,并使银膏贯穿黏合片 把上一步的黏合片黏在第一步的板上 以蚀刻的方法把黏合片的铜箔制成线路图案 再不停重复第二至四的步骤,直至完成 生产方式 简介 SMT和DIP都是在PCB板上集成零件的方式,其主要区别是SMT不需要在PCB上钻孔,在DIP需要将零件的PIN脚插入已经钻好的孔中。 SMT(Surface Mounted Technology) 表面贴装技术,主要利用贴装机是将一些微小型的零件贴装到PCB板上,其生产流程为:PCB板定位、印刷锡膏、贴装机贴装、过回焊炉和制成检验。随着科技的发展,SMT也可以进行一些大尺寸零件的贴装,例如主机板上可贴装一些较大尺寸的机构零件。 SMT集成时对定位及零件的尺寸很敏感,此外锡膏的质量及印刷质量也起到关键作用。 DIP DIP即“外挂程式”,也就是在PCB版上插入零件,由于零件尺寸较大而且不适用于贴装或者生产商生产工艺不能使用SMT技术时采用外挂程式的形式集成零件。目前行业内有人工外挂程式和机器人外挂程式两种实现方式,其主要生产流程为:贴背胶(防止锡镀到不应有的地方)、外挂程式、检验、过波峰焊、刷版(去除在过炉过程中留下的污渍)和制成检验。 产业现状 简介 由于印制电路板的制作处于电子设备制造的后半程,因此被称为电子工业的下游产业。几乎所有的电子设备都需要印制电路板的支持,因此印制电路板是全球电子元件产品中市场份额占有率最高的产品。目前日本、中国大陆、中国台湾地区、西欧和美国为主要的印制电路板制造基地。 受益于终端新产品与新市场的轮番支持,全球 PCB 市场成功实现复苏及增长。香港线路板协会 (HKPCA) 数据统计,2011 年全球 PCB 市场将平稳发展,预计将增长 6-9%,中国则有望增长 9-12%。 台湾工研院 (IEK) 分析报告预测,2011 年全球 PCB 产值将增长 10.36%,规模达 416.15 亿美元。 根据 Pri *** ark 公司的分析数据与兴业证券研发中心发布的报告表明,PCB 套用结构和产品结构的变化反映了行业未来的发展趋势。近年来伴随着单/双面板、多层板产值的下降,HDI 板、封装载板、软板产值的增加,表明套用于电脑主机板、通信背板、汽车板等领域的增长比较缓慢,而套用于高端手机、笔记本电脑等“轻薄短小”电子产品的 HDI 板、封装板和软板还将保持快速增长。 北美 美国印刷电路板协会 (IPC) 公布,2011 年 2 月北美总体印刷电路板制造商接单出货比 (book-to-bill ratio) 为 0.95,意味着当月每出货 100 美元的产品,仅会接获价值 95 美元的新订单。B/B 值连续第 5 个月低于 1,北美地区行业景气度未有实质性回升。 日本 · 日本地震短期影响部分 PCB 原材料供给,中长期有利于产能向台湾和大陆转移 · 高端 PCB 厂商加速在大陆扩产,技术、产能和订单向大陆转移是大势所趋 · 台湾中时电子报报导,日本供应链断裂,中国、韩国 PCB 板厂将成大赢家 台湾 · 台湾工研院 (IEK) 分析师指出,受益于全球总体经济复苏以及新兴国家消费支撑,2011 年台湾 PCB 产业预计增长 29% 向中国转移 中投顾问分析报告指出,中国印刷电路板业在内销增长和全球产能持续转移的形势下,将步入高速成长期。到 2014 年,中国印刷电路板的产业规模占全球的比重将提高到 41.92%。 套用 简介 电脑及相关产品、通讯类产品和消费电子等 3C 类产品是 PCB 主要的套用领域。根据美国消费性电子协会 (CEA) 发表的数据显示,2011 年全球消费电子产品销售额将达到 9,640 亿美元,同比增长 10%。 2011 年的数据相当接近 1 兆美元。 CEA 表示,最大需求来自于智慧型手机与笔记本电脑,另外销售十分显著的产品还包括数位相机、液晶电视等产品。 智慧型手机 据 Markets and Markets 发布的最新市场研究报告显示,全球手机市场规模将在2015 年增至 3,414 亿美元,其中智慧型手机销售收入将达到 2,589 亿美元,占整个手机市场总收入的 76%;而苹果将以 26% 的市场份额引领全球手机市场。 iPhone 4 PCB 采用 Any Layer HDI 板,任意层高密度连线板。iPhone 4 为了在极小 PCB 的面积内,正反两面装入所有的晶片,采用 Any Layer HDI 板可以避开机戒钻孔所造成的空间浪费,以及做到任一层可以导通的目的。 触控面板 随着 iPhone、iPad 风靡全球,捧红多点触控套用,预测触控风潮将成为软板下一波成长驱动引擎。DisplaySearch 预计 2016 年平板电脑所需触控萤幕出货量将高达 2.6 亿片,比 2011 年上升 333%。 电脑 Gartner 分析师指出,笔记本电脑在过去五年里是个人电脑市场的增长引擎,平均年增幅接近 40%。基于笔记本电脑需求减弱的预期,Gartner 预测,2011 年全球个人电脑出货量将达到 3.878 亿台,2012 年将为 4.406 亿台,比 2011 年增长 13.6%。CEA 表示,2011 年,包括平板电脑在内的可移动电脑的销售额将达到 2,200 亿美元,桌上型电脑的销售额将达到 960 亿美元,使个人电脑的总销售额达到 3,160 亿美元。 iPad 2 于 2011 年 3 月 3 日正式发布,在 PCB 制程环节将采用 4 阶 Any Layer HDI。苹果 iPhone 4 和 iPad 2 采用的 Any Layer HDI 将引发行业热潮,预计未来 Any Layer HDI 将在越来越多的高端手机、平板电脑中得到套用。 电子书 根据 DIGITIMES Research 预测,全球电子书出货量有望在 2013 年达到 2,800 万台,2008 年至 2013 年复合年增长率将为 386%。分析指出,到 2013 年,全球电子书市场规模将达到 30 亿美元。电子书用 PCB 板设计趋势:一是要求层数增多;二是要求采用盲埋孔工艺;三是要求采用适合高频信号的 PCB 基材。 数位相机 iSuppli 公司称,随着市场趋于饱和,2014 年数位相机产量将开始停滞不前。预计 2014 年出货量将下降 0.6% 至 1.354 亿台,低端数位相机将遇到来自可拍照手机的强烈竞争。但该产业中的某些领域仍可实现增长,如混合型高清 (HD) 相机、未来的 3D 相机和数字单眼 (DSLR) 这种比较高档的相机。数位相机的其它增长领域包括集成 GPS 和 Wi-Fi 等功能,提高其吸引力和日常使用潜力。促使软板市场进一步提升,实际上任何轻薄短小的电子产品对软板的需求都很旺盛。 液晶电视 市场研究公司 DisplaySearch 预计,2011 年全球液晶电视出货量将达到 2.15 亿台,同比增长 13%。2011 年,由于制造商逐步更换液晶电视的背光源,LED 背光模组将逐渐成为主流,给 LED 散热基板带来的技术趋势:一高散热性,精密尺寸的散热基板;二严苛的线路对位精确度,优质的金属线路附着性;三使用黄光微影制作薄膜陶瓷散热基板,以提高 LED 高功率。 LED 照明 DIGITIMES Research 分析师指出应白炽灯于 2012 年禁产禁售的规范,2011 年 LED 灯泡出货量将显著成长,产值预估将高达约 80 亿美元,再加上北美、日本、韩国等国家对于 LED 照明等绿色产品实施补贴政策,及卖场、商店及工场等有较高意愿置换成为 LED 照明等因素驱动下,以产值而言全球 LED 照明市场渗透率有很大机会突破 10%。于 2011 年起飞的 LED 照明,必将带动对铝基板的大量需求。 未来趋势 五大发展趋势 · 大力发展高密度互连技术 (HDI) ─ HDI 集中体现当代 PCB 最先进技术,它给 PCB 带来精细导线化、微小孔径化。 · 具有强大生命力的组件埋嵌技术 ─ 组件埋嵌技术是 PCB 功能积体电路的巨大变革,PCB 厂商要在包括设计、设备、检测、模拟在内的系统方面加大资源投入才能保持强大生命力。 · 符合国际标准的 PCB 材料 ─ 耐热性高、高玻璃化转变温度 (Tg)、热膨胀系数小、介质常数小。 · 光电 PCB 前景广阔 ─ 它利用光路层和电路层传输信号,这种新技术关键是制造光路层 (光波导层)。是一种有机聚合物,利用平版影印、雷射烧蚀、反应离子蚀刻等方法来形成。 · 更新制造工艺、引入先进生产设备。 向无卤化转移 随着全球环保意识的提高, 节能减排已成为国家和企业发展的当务之急。作为污染物高排放率的 PCB 企业,更应是节能减排工作的重要回响者和参与者。 · 在制造 PCB 预浸料胚时,发展微波技术来减少溶剂和能量的使用量 · 研发新型的树脂系统,如基于水的环氧材料,减小溶剂的危害;从植物或微生物等可再生资源中提取树脂,减少油基树脂的使用 · 寻找可替代含铅焊料的材料 · 研发新型、可重复使用的密封材料,来保证器件和封装的可回收,保证可拆卸 厂商长线须投放资源以提升 · PCB 的精密度 ─ 减小 PCB 尺寸,宽度和空间轨道 · PCB 的耐用性 ─ 符合国际水平 · PCB 的高性能 ─ 降低阻抗和改善盲埋孔技术 · 先进生产设备 ─ 进囗日本、美国、台湾和欧洲的生产设备如自动电镀线、镀金线、机械和雷射打孔机,大型压板机,自动光学检测,雷射绘图仪和线路测试设备等 · 人力资源素质 ─ 包括技术和管理人员 · 环保污染处理 ─ 符合保护环境和持续发展的要求

PCBA加工流程资料

就是行业标准撒!电子行业协会标准IPC的宗旨是为印制板及电子组装件行业及其用户与供应商服务。IPC的活动主要有:市场研究 与统计、标准与规范、技术讨论会、讲习班、资格培训与发证、印制电路展览会等。其中以制订印制电路板制造及其组装方面的标准规范尤为突出。

PCBA振动实验的参数一般定为多少合理

http://liuyuejun.blog.dianyuan.com/

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PCB设计规范

1. 目的为了规范产品的可靠性、最低成本性、符号PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术多标准要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。2.适用范围 本规范适用于所有电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。3.定义3.1导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。3.2盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。3.3埋孔(Buried via):未延伸到印刷板表面的一种导通孔。3.4过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。3.5元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。3.6Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。4. 规范内容4.1 产品设备的工艺设计4.1.1 PCB工艺边:在SMT、AI生产过程中以及在插件过波峰焊的过程中,PCB应留出一定的边缘便于设备夹持。这个夹持的范围应≥5mm,在此范围内不允许放置元器件和设置焊盘。如图1图14.1.2 PCB板缺槽:PCB板的一些边缘区域内不能有缺槽,以避免印制板定位或传感器检测时出现错觉,具体位置因为不同设备而变化。4.1.3 拼板设计要求:SMT中,大多数的表面贴装PCB板的面积比较小,为了充分的利用板材、高效率的制造生产、测试、组装、往往将一种产品的几种或数种拼在一起,对PCB的拼板有以下几点要求:a、 板的尺寸不可以太大,也不可以太小,以生产、测试、装配工程中便于生产设备的加工和不产生较大的变形为宜。现在生产使用的PCB大部分都使用纸质和复合环氧树脂基板在拼板过大的情况下很容易产生变形,所以要充份考虑拼板的大小问题。b、 基板过大,或拼板过大要充分考虑板材的选用,防止在回流焊和波峰焊时变形超过标准要求。c、 拼板的大小应充分考虑到生产设备的局限性,目前的生产设备能适用的最大尺寸为250mm*330mm,最小尺寸为50*50(对于此类尺寸要求尽量以拼板方式设计以提升效率),需要进行AI工艺的产品PCB板如果采用拼板方式,尺寸不能大于480*160mmd、 每块板上应设计有基准标记,让机器将每块拼板当作单板看待,提高贴片和自动插件精度。e、 拼板可采用邮票孔技术或双面对刻V形槽的分割技术,在采用邮票孔时,应注意搭边应均匀分布在每块拼板的四周,以避免焊接时由于PCB板受力不均匀而导致变形。邮票孔的位置应靠近PCB板内侧,防止拼板分离后邮票孔处残留的毛刺影响客户的整机装配。采用双面V形槽时,V形槽的深度应控制在1/3左右(两边槽之和),要求刻槽尺寸精确,深度均匀。f、 设计双面贴装元器件不进行波峰焊接的PCB板时,可采用双数拼板正反面各半,两面图形按相同的排列方式可提高设备的利用率(在中、小批量生产条件下设备投资可以减半),节约生产设备费用和时间。4.2确定PCB使用板材以及IG值4.2.1确定PCB所选用的板材,例如FR-4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。4.2.2 确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如镀镍金或OSP等,并在文件中注明。4.3热设计要求4.3.1高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置,PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。4.3.2较高的元件应考虑放于出风口,且不阻挡风路,散热器的放置应考虑利于对流。4.3.3 温度敏感器械件应考虑远离热源,对于自身升高于30℃的热源,一般要求:a、在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等2.5mm;b、自然冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。4.3.4大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连,为了保证透锡良好,在大面积铜箔上的元的焊盘要求用隔热带与焊盘相连,对于需过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘,如图1: 图14.3.5过回流焊的0805以及下片式元件两端焊盘的散热对称性,为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,地回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性,焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm(对于不对称焊盘),如图1所示。4.3.6高热器件的安装方式及是否考虑带散热器确定高热器件的安装方式易于操作和焊接,原则上当元器件的发热密度超过0.4W/cm3,单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热,应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力,汇流条的支脚应采用多点连接,尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接,以利于装配、焊接:对于较长的汇流条的使用,应考虑过波峰时受热汇流条与P CB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。为了保证搪锡易于操作,锡道宽度应不大于等于2.0mm,锡道边缘间距大于1.5mm。4.4器件库选型要求4.4.1已有PCB元件封装库的选用应确认无误a、 有元件库器件的选用应保证封与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔间距、通孔直径等相符合。b、 插装器件管脚应与通孔公差配合良好(通孔直径大于管脚直径8-10mil),考虑公差可适当增加,确保透锡良好。c、 元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,40mil以下按4mil递减,最小不小于8mil。d、 孔径对应关系如表1: 器件引脚直径(D) PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊盘孔径

D≤1.0mm D+0.3mm/+0.15mm

1.0mm<D≤2.0mm D+0.4mm/0.2mm

D>2.0mm D+0.5mm/0.2mm

表14.4.2 新器件的PCB元件封装应确定无误PCB上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立打捞的元件封装库,并保证丝印库存与实物符合,特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料(承认书、图纸)相符合。新器件应建立能够满足不同工艺(回流焊、波峰焊、通孔回流焊)要求的元件库。4.4.3需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库。4.4.4轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少,以减少器件的成型和安装工具。4.4.5不同PIN间距的兼容器件要有单独的焊盘孔,特别是封装兼容继电器的各兼容焊盘之间要连线。4.4.6锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化,若是金属化焊盘,那么焊接后,焊盘内的那段电阻将被短路,电阻有效长度将变小而且不一致,从而导致测试结果不准确。4.4.7不能用表贴器件作为手工焊的调测器件,表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。4.4.8除非实验验证没有问题,否则不能选用和PCB热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件,这容易引起焊盘拉脱现象。4.4.9除非实验验证没有问题,否则不能选非表贴器件使用。因为这样右能需要手焊接,效率和可靠性都会很低。4.4.10多层PCB侧布局部镀铜作为用于焊接的引脚时,必须保证每层均有铜箔相连,以增加镀铜的附着强度,同时要有实验验证没有问题,否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。4.5 基本布局要求4.5.1 PCBA加工工序合理 制成板的元器件布局应保证制成板的加工工序合理,以便于提高制成板加工效率合直通率。PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。常用PCBA的6种加工流程如表2;波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明,并使进板方向合理,若PCB可以从两个方向进板,应采用双箭头的进板标识。(对于回流焊,可考虑用工装夹具来确定其过回流焊的方向)。序号 名称 工艺流程 特点 适用范围

1 单面插装 成型-插件-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为一次 器件为THD

2 单面贴装 焊膏印刷-贴片-回流焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD

3 单面混装 焊膏印制-贴片-回流焊接-THD-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD

4 双面混装 贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-手工焊 效率高,PCB组装加热次数二次 器件为SMD、THD

5 双面贴装、插装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-焊膏印刷-贴片-回流焊接-手工焊 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD

6 常规波蜂焊双面混装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-THD-波蜂焊接-翻板-手工焊 效率较低,PCB组装加热次数为三次 器件为SMD、THD

表24.5.3两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB,第一次回流焊接器件重量限制如下:A=器件重量/引脚与焊盘接触面积 片式器件:A≤0.075g/mm2翼形引脚器件:A≤0.300g/mm2 J形引脚器件:A≤0.200g/mm2面阵列器:A≤0.100g/mm2若有超重的器件必须布在BOTTOM面,则应通过试验证可行性。4.5.4需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下:1) 相同类型器件距离(见图3) 图3相同类型器件的封装尺寸与距离关系见表3: 焊盘间距L(mm/mmil) 器件本体间距B(mm/mil)

最小间距 推荐间距 最小间距 推荐间距

0603 0.76/30 1.27/50 0.76/30 1.27/50

0805 0.89/35 1.27/50 0.89/35 1.27/50

1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50

≥1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50

SOT封装 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50

钽电容3216、3528 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50

钽电容6032、7343 1.27/50 1.52/60 2.03/80 2.54/100

SOP 1.27/50 1.52/60 --------- -------

表32〕不同类型器件距离(见图4)图4不同类型器件的封装尺寸与距离关系表(表4)封装尺寸 0603 0805 1206 ≥1206 SOT封装 钽电容 钽电容 SOIC 通孔

06.3 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

0805 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

≥1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

SOT封装 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

钽电容3216、3528 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27

钽电容6032、7343 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27

SOIC 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27

通孔 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27

表44.5.5 大于0805封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其轴向尽量与进板方向平行(图5),尽量不使用1825以上尺寸的陶瓷电容。图54.5.6经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD,以防止连接器插拔进产生的应力损坏器件。如图6图64.5.7过波峰焊的表面贴器件的stand off应小于0.15mm,否则不能布在B面过波峰焊,若器件的stand off 在0.15mm与0.2mm之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB表面距离.4.5.8 波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mma、 为保证过波峰焊时不连锡,过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距),优选插件元件引脚间距(pitch)≥2.0mm.焊盘边缘间距≥1.0mm,在器件本体不相互干涉的前提下,相邻件焊盘边缘间距满足图7要求:图7b、插件元件每排引脚为较多,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时,当相邻焊盘边缘间距为0.6mm—1.0mm时,推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘(图8)图84.5.10 BGA周围3mm内无器件为了保证可维修性,BGA器件周围需留有3mm 禁布区,最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置背面(两次过回流焊的单板地第一次过过回流焊面);当背面有BGA器件时,不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。4.5.11贴片元件之间的最小间距满足要求机器贴片之间器件距离要求(图9)同种器件:≥0.3mm异种器件: ≥0.3mm*h+0.3mm(h为周围近邻元件最大高度差)只能手工贴片的元件之间距离要求:≥1.5mm。图94.5.12元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm,(图10)图104.5.13保证制成板过波峰焊或回流焊时,传送轨道的卡抓不碰到元件,元器件的外侧距离应大于等于5mm,若达不到要求,则PCB应加工艺边,器件与V-CUT的距离≥1mm。4.5.14 AI/JV机器对跳线位置的设计要求:a、 与固定边的距离不得小于5MM;与定位边距离不得小于8MM;与定位孔孔心距不得小于10MM;b、 相邻元件本体必须在同一直线上时,邻近两脚孔中心距离必须≥5mmc、 相邻元件相互垂直时,临近两脚孔中心距离必须≥5mmd、 跳线跨距为AI标准:2.5mm整数倍:5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm、——30 mm。e、 跳线插装角度只能为0°-90°。f、 跳线与跳线之间距离不得小于2.5mm。g、 跳线与贴片元件之间距离不得小于2.5mm。。h、 跳线插孔孔径为直径1.0MM,且呈喇叭状。4.5.15可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修 应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间;可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。4.5.16所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座,禁止使用无底座插装电感。4.5.17有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式4.5.18安装孔的禁布区内无元器件和走线(不包括安装孔自身的走线和铜箔)4.5.19金属壳体器件和金属与其它的距离满足安规要求金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。4.5.20对于采用通孔回流焊器件布局的要求a、 非传送边尺寸大于300mm的PCB,较重的器件尽量不要布置在PCB的中间,以减轻由 于插装器件的重量在焊接过程对PCB变形的影响,以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。b、 为方便插装,器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。c、 尺寸较长的器件(如薄膜插座等)长度方向推荐与传送方向一致。(图11)图11d、通孔回流焊器件焊盘边缘与pitch≤0.65mm的QFP、SOP、连接器及所有BGA的丝印之间的距离大于10mm。与其它SMT器件间距离>2mm。e、通孔回流焊器件本体间距离>10mm。有夹具扶持的插针焊接不做要求。f、通孔回流焊器件盘边缘与传送边的距离>10mm与非传送边距离>5mm。4.5.21通孔回流焊器件禁布区要求a、 孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布,具体布区要求为:对于欧式连接器靠板内的方向10.5mm不能有器件,在禁布区之内不能有器件和过孔.b、 须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理.4.5.22器件布局要整体考虑单板装配干涉器件在布局设计时,要考虑单板与单板、单板与结构的装配干涉问题,尤其是高器件、立体装配的单板等。4.5.23器件和机箱的距离要求器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁,以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在PCB边缘的,在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件:如立装电阻、无底座电感变压器等,若无法满足上述要求,就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。4.5.24有过波峰焊接的器件尽量布置在PCB边缘以方便堵孔,若器件布置在PCB边缘,并且式装夹具做的好,在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。4.5.25设计和布局PCB时,应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件,另外放在焊接面的器件应尽量少,以减少手工焊接。4.5.26裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮,以避免和板上的铜皮短路,绿油不能作为有效绝缘。4.5.27布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。4.5.28电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置以便插装和焊接,否则PCB上别的器件阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。4.5.29多个引脚在同一直线上的器件,象连接器、DIP封装器件、T220封装器件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。(图12)图124.5.30较轻的器件如二极管和1/4W电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能阴防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。(图13)图134.5.31电缆和周围器件之间要留有一定的空间,否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。4.6走线要求4.6.1印制板距离:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm。 为了保证PCB加工时不出现露铜缺陷,要求所有的走线及铜箔距离板边:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm(铜箔离板边的距离还应满足安装要求)。4.6.2散热器正面下方无走线(或已作绝缘处理)为了保证电气绝缘性,散热器下方周围应无走线(考虑到散热器安装的偏位及安规距离),若需要在散热器下布线,则应采取绝缘措施使散热器与走线绝缘,或确认走线与散热器是同等电位。4.6.3金属拉手条底下无走线为了保证电气绝缘性,金属拉手条底下应无走线。4.6.4各类螺钉孔的禁布区范围要求 各种规格螺钉的禁布区范围如以下表5所示(此禁布区的范围只适用于保证电气绝缘的安装空间,未考虑安规距离,而且只适用于圆孔):连接种类 型号 规格 安装孔(mm) 禁布区(mm)

螺钉连接 GB9074.4组合螺钉 M2 2.4±0.1 Φ7.1

M2.5 2.9±0.1 Φ7.6

M3 3.4±0.1 Φ8.6

M4 4.5±0.1 Φ10.6

M5 5.5±0.1 Φ12

铆钉连接 苏拔型快速铆Chobert 4 4.10-0.2 Φ7.6

连接器快速铆钉Avtronuic 1189-2812 2.80-0.2 Φ6

1189-2512 2.50-0.2 Φ6

自攻螺钉连接 GB9074.18-88十字盘头自攻镙钉 ST2.2* 2.4±0.1 Φ7.6

ST2.9 3.1±0.1 Φ7.6

ST3.5 3.7±0.1 Φ9.6

AR4.2 4.5±0.1 Φ10.6

AR4.8 5.1±0.1 Φ12

AR2.6* 2.8±0.1 Φ7.6

表5本体范围内有安装孔的器件,例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等,为了保证电气绝缘性,也应在元件库中将也的禁布区标识清楚。4.6.5要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度(泪滴焊般),特别是对于单面板的焊盘,以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。腰形长孔禁布区如下表6 连接种类 型号 规格 安装孔直径(宽)mm 安装孔长Lmm 禁布区(mm)L*D

螺钉连接 GB9074.4-8组合螺钉 M2 2.4±0.1 由实际情况确定L

根据不同产品的使用环境需求及客户要求来定,

PCBA目前在振动测试要求方面的要求比较模糊,很多应用行业的振动标准都不一样,有的甚至没有真正的测试标准。但是不管测试的参考依据是什么,PCBA在振动方面的主要考量因素有两个。一个是PCBA的紧固件,五金件的固定情况。二是焊锡的可靠性,有没有虚焊,漏焊。主要就是考量封装工艺。

PCBA的振动测试

一般频率在15-55HZ,振幅为1-2mm,时间为1-2min,方向为竖直(Z轴)方向的恒频测试就能测试出PCBA主要需要考量的方面。当然有些标准有提到扫频测试,低频率下做恒振幅测试,高频下做恒加速测试。

资料参考自:www.gyxpcb.com

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