怎样判定PCB板的质量？

只看该作者 · 2008-10-12 10:55

怎样判定打样来的PCB板的质量？因为我是菜鸟，所以我经常是焊上元器件后看功能是否正常,但是一般几家供应商的PCB板焊上元器件后功能都是正常的，所以我想问下判定PCB板的好坏有什么需要特别注意的地方吗？

1万 · 2008-10-12 11:51

功能绝对是正常的，否则连做都要做错，就不要入这个行业了。

拿丙酮泡，看油墨会不会掉
拿烙铁反复焊，看谁的先烂
拿眼睛看，谁家的绿油平整，吹锡平整。

1万 · 2008-10-12 12:43

应该是个该普及的知识，但一直没有发现有具体的讲解。

置顶支持，等酷帖讲解！

只看该作者 · 2008-10-12 15:27

谢谢两位！拿烙铁反复焊，看谁的先烂------------是不是拿烙铁反复焊焊盘，看谁的焊盘先烂？还是说焊绿油层？

1万 · 2008-10-12 15:55

-4 · 2008-10-12 21:11

只看该作者 · 2008-10-13 17:11

大家接收PCB 樣品會不會看出貨報告和切片??

只看该作者 · 2008-10-14 07:55

问下楼上的，打样的板子也有出货报告吗？如果可以的话也要向供应商要一份。我上次和市场部的同事说过要份打样板子的检测报告，可是市场部的同事说供应商是按我们的要求做的板子，所以没什么检测报告。出货报告中一般会提到哪几样主要的检测项目？再问个爆炸性的问题，什么是切片？

只看该作者 · 2008-10-14 14:37

什么是切片？我也想知道

3万 · 2008-10-16 23:35

十七、終檢
17.1 前言
PCB 製作至此，將進行最後的品質檢驗，檢驗內容可分以下幾個項目：
A. 電性測試
B. 尺寸
C. 外觀
D. 信賴性
A 項之電測，己在十六章介紹，本章將針對後三項LIST 一般檢驗的項目，另外也列出
國際間慣用的相關PCB 製造的規範，供大家參考。
17.2.1 尺寸的檢查項目(Dimension)
1.外形尺寸Outline Dimension
2.各尺寸與板邊Hole to Edge
3.板厚Board Thickness
4.孔徑Holes Diameter
5.線寬Line width/space
6.孔環大小Annular Ring
7.板彎翹Bow and Twist
8.各鍍層厚度Plating Thickness
17.1.2 外觀檢查項目(Surface Inspection)
一、基材(Base Material)
1.白點Measling
2.白斑Crazing
3.局部分層或起泡Blistering
4.分層Delamination
5.織紋顯露Weave Exposure
6.玻璃維纖突出Fiber Exposure
7.白邊Haloing
二、表面
1.導體針孔Pin hole
2.孔破Void
3.孔塞Hole Plug
4.露銅Copper Exposure
5.異物Foreign particle
6.S/M 沾PAD S/M on Pad
7.多孔/少孔Extra/Missing Hole

8.金手指缺點Gold Finger Defect
9.線邊粗糙Roughness
10.S/M 刮傷S/M Scratch
11.S/M 剝離S/M Peeling
12.文字缺點Legend(Markings)
17.2.3 信賴性(Reliability)
1.焊錫性Solderability
2.線路抗撕強度Peel strength
3.切片Micro Section
4.S/M 附著力S/M Adhesion
5.Gold 附著力Gold Adhesion
6.熱衝擊Thermal Shock
7.離子汙染度Ionic Contamination
8.濕氣與絕緣Moisture and Insulation Resistance
9.阻抗Impedance
上述項目僅列舉重點，仍須視客戶的規格要求以及廠內之管制項目來逐項進行全檢或
抽檢。白蓉生先生99 年微切片手冊有非常精彩的內容，值得大家去參閱。
17.3 相關規範
A. IPC 規範
編號內容
IPC-A-600 PCB 之允收規格
IPC-6012 硬皮資格認可與性能檢驗
IPC-4101 硬板基材規範
IPC-D-275 硬板設計準則
IPC-MF-150 銅箔相關規格
I-STD-003A PCB 焊性測試
IPC/JPCA-6202 單、雙面FPCB 性能規範
IPC-TM-650 各種測試方法
IPC-SM-840 S/M 相關規範
IPC-2315 HDI 及Microvias 設計準則
B. Military 規範
編號內容
MIL-P-55110 硬板規範
MIL-P-50884 軟板及軟硬板規範
MIL-P-13949 基材規範
MIL-STD-105 抽樣檢查規範
C. 其它
UL 796 PCB 安規

結語：
品檢往往是PCB 廠最耗人力的製程，雖然它是屬品管一部份，所以若能從製前設計就
多考量製程的能力，而予以修正各種條件，可將良率提升，則此站的人力成本可降低。因
為現有檢驗設備仍有無法取代人工之處。

未來，本公司將會針對品檢方面提供一圖、文、問題與解決內容的互動訓練光碟,供
業界使用.

3万 · 2008-10-16 23:56

十五成型(Outline Contour)
15.1 製程目的
為了讓板子符合客戶所要求的規格尺寸，必須將外圍沒有用的邊框去除之。若此板子
是Panel 出貨（連片），往往須再進行一道程序，也就是所謂的V-cut，讓客戶在Assembly
前或後，可輕易的將Panel 折斷成Pieces 。又若PCB 是有金手指之規定，為使容易插入，
connector 的槽溝，因此須有切斜邊（Beveling）的步驟。
15.2 製造流程
外型成型(Punching or Routing)→V-cutaBeveling ( 倒角 )→清洗
15.2.1 外型成型
外型成型的方式從PCB 演變大致有以下幾個方式：
15.2.1.1 Template 模板
最早期以手焊零件，板子的尺寸只要在客戶組裝之產品可容納得下的範圍即可，對尺
寸的容差要求較不嚴苛，甚至板內孔至成型邊尺寸亦不在意，因此很多用裁剪的方式，單
片出貨。
再往後演變，尺寸要求較嚴苛，則打樣時，將板子套在事先按客戶要求尺寸做好的模
板(Template) 上，再以手動銑床，沿Template 外型旋切而得。若是大量，則須委外製作模具
(Die) 以沖床沖型之。這些都是早期單面或簡單雙面板通常使用的成型方式。
15.2.1.2 沖型
沖型的方式對於大量生產，較不CARE 板邊粗糙度以及板屑造成的影響時，可考慮使
用沖型，生產成本較routing 為低，流桯如下:
模具設計→模具發包製作→試沖→First Article 量測尺寸→量產。
a. 模具製作前的設計非常重要，它要考慮的因素很多，例舉如下：
(1) PCB 的板材為何，(例如FR4，CEM，FRI) 等
(2) 是否有沖孔
(3) Guide hole (Aligned hole) 的選擇
(4) Aligned Pin 的直徑選擇
(5) 沖床噸數的選擇
(6) 沖床種類的選擇
(7) 尺寸容差的要求
b. 模具材質以及耐用程度
目前國內製作模具的廠商水準不錯，但是材料的選用及熱處理加工，以及可沖次數，
尺寸容差等，和日本比較，尚遜一籌，當然價格上的差異，亦是相當的大。
15.2.1.3 切外型
因為板子層次技術的提昇，以及裝配方法的改變，再加上模具沖型的一些限制, 例如
模具的高價以及修改的彈性不佳，且精密度較差，因此CNC Routing 的應用愈來愈普遍。
A. 除了切外型外，它也有幾個應用：

a. 板內的挖空(Blank)
b. 開槽slots
c. 板邊須部份電鍍。
B. 作業流程：
CNC Routing 程式製作→試切→尺寸檢查(First Article)→生產→清潔水洗→吹乾→烘
乾
a. 程式製作
目前很多CAD/CAM 軟體並沒Support 直接產生CNC Routing 程式的功能，所以大部
份仍須按DRAWING 上的尺寸圖直接寫程式。注意事項如下：
(1) 銑刀直徑大小的選擇，須研究清楚尺寸圖的規格，包括SLOT 的寬度，圓弧直徑
的要求(尤其在轉角)，另外須考慮板厚及STACK 的厚度。一般標準是使用1/8 in 直徑的
Routing Bits 。
(2) 程式路徑是以銑刀中心點為準，因此須將銑刀半徑offset 考慮進去.
(3). 考慮多片排版出貨，客戶折斷容易，在程式設計時，有如下不同的處理方式，見
圖15.1
(4). 若有板邊部份須電鍍的規格，則在PTH 前就先行做出Slot，見圖15.2
(5) Routing Bit 在作業時，會有偏斜(deflect) 產生，因此這個補償值也應算入
b. 銑刀的動作原理
一般銑刀的轉速設定在6,000~36,000 轉/分鐘。由上向下看其動作，應該是順時鐘轉的
動作，除在板子側面產生切削的作用外，還出現一種將板子向下壓迫的力量。若設計成反
時針的轉向，則會發生向上拉起的力量，將不利於切外形的整個製程。
1 銑刀的構造
圖15.3 是銑刀的橫切面以及各重點構造的介紹. Relief Angle 浮離角：減少與基材的
摩擦而減少發熱. Rake Angle( 摳角):讓chip( 廢屑)切斷摳起，其角度愈大時，使用的力量較
小，反之則較大。Tooth Angle(Wedge Angle) 楔尖角：這是routing bit 齒的楔形形狀，其設
計上要考慮銳利及堅固耐用。
2. 偏斜( deflect )
在切外型的過程中，會有偏斜的情形，若是偏斜過多將影響精準程度，因此必須減少
偏斜值。在程式完成初次試切時，必須量出偏斜的大小，再做補償, 待合乎尺寸規格後，
再大量生產.
影響偏斜的因素大致有如下幾個：
－板子厚度
－板材質
－切的方向
－轉速根據這些因素，下面探討如何減少偏斜，以降低其造成的偏差。
－銑刀必須標準化，如直徑、齒型等
－針對不同板材選擇適用的銑刀
－根據不同的材質，找出不同的轉速及切速，如FR4 材質可以24,000 轉/分鐘；至於
切速一般而言速度愈快，偏斜值愈大；反之愈小。
－若有必要，可設定兩次同樣的路徑，將因偏斜而較大尺寸的部份銑除。

－銑刀進行的路徑遵守一個原則：切板外緣時，順時針方向，切板內孔或小片間之槽
溝時，以逆時針方向進行，見圖15.4 的解說。
C. 輔助工具
NC ROUTING 設備評估好壞，輔助工具部份的重要所佔比例非常高。輔助工具的定義
是如何讓板子正確的定位，有效率的上、下板子，以及其排屑渣的功能，圖15.5(a.b) 是一
輔助工具說明。
1 機械檯面(Machine Plate) 必須讓工作面板對位PIN 固定於其上，尺寸通常為1/4 in 左
右
2.工作面板(Tooling Plate) 通常比機械檯面稍小，其用途為bushings 並且在每支
SPINDLE 的中心線下有槽構(Slot)
3.Sub-plates：材質為Benelax 或亞麻布及酚醛樹脂做成的，其表面須將待切板子的形
狀事先切出，如此可以在正式切板時，板屑(chips) 可以由此排掉同時其上也必須做出板子
固定的PIN 孔。其孔徑一般為1/8 in 。每次生產一個料號時，先將holding-pins 緊密的固定
於pin 孔(ping 孔最好選擇於成型內)，然後再每片板套上(每個piece 2 到3 個pin 孔)，每
STACK1~3 片，視要求的尺寸容差，PIN 孔的位置，應該在做成型程式時，一起計算進去，
以減少誤差。
D.作業小技巧
因為外型尺寸要求精度，依不同P/N 或客戶而有所不同，就如不同P/N，會設定不同
定位孔一樣，因此有幾種切型及固定方法可以應用。不管何種方法，最小單一piece( 分離
的)最小尺寸必須0.15 in 以上。(用一般1/8in Router)
1.無內Pin 孔的方法：若無法找出成型內Pin 孔時，可依圖15.6 方式作業a.先切單piece
三邊。b.再以不殘膠膠布如圖貼住已切之所有piece 所剩另一邊就可切除，TAPE 拉起
時，也道將單Piece 取出。此法之特徵：
準確度：±0.005in
速度：慢（最好用在極小piece 且需切開的板子)
每個STACK：每STACK 僅置１panel

2.單一Pin 方法：見圖15.7 所指示，且須依序切之，此法的特徵
準確度：±0.005in
速度：快
每個STACK：每STACK 可多片置放
3.雙pins 方法：見圖15.8 ，此法準確度最高，且須銑兩次，第一次依一般標準速度，
因有偏斜產生，因此須切第二次，但第二次速度加快至200in/min 。其特徵：
準確度：±0.002in
速度：快（上、下板因pin 較緊，速度稍慢於單pin）
每個STACK：多片
15.2 V-cut（Scoring ,V-Grooving）
V-cut 一種須要直、長、快速的切型方法，且須是已做出方型外型（以routing 或punching）
才可進此作業。見圖15.9 。時常在單piece 有複雜外型時用之。
15.2.1 相關規格
A. V-Groove 角度，見圖15.10 ，一般限定在30°~90°間，以避免切到板內線路或太接近

之。
B. V-cut 設備本身的機械公差，尺寸不準度約在±0.003in, 深度不準度約在±0.006in 。因此，
公司的業務,品管人員與客戶討論或製訂相關的製程能力或規格，應該視廠內的設備能
力。勿訂出做不到的規格。
C.不同材質與板厚，有不同的規格，以FR4 來說，0.060in 厚則web 厚約為0.014in 。當
然深度是上、下要均等否則容易有彎翹發生。CEM-3 板材0.060in 厚，約留web 0.024in；
CEM-1 則留web 0.040in，這是因含紙質，較易折斷。
D.至於多厚或多薄的板子可以過此製程，除了和設備能力有關外，太薄的板子，走此流
程並無意義（通常0.030in 以下厚度就不做V-cut 設計）。有些客戶對成型板邊粗糙度不
要求，PCB 廠也有於切或沖PANEL 後，設計V-cut 製程，切深一些，再直接折斷成
piece 出貨。
E. V-cut 深度控制非常重要, 所以板子的平坦度及機台的平行度非常重要.有專用IPQC 量
測深度之量規可供使用.
15.2.2 設備種類
A. 手動：一般以板邊做基準，由皮帶輸送，切刀可以做X 軸尺寸調整與上、下深度的
調整。
B. 自動CNC：此種設備可以板邊或定位孔固定，經CNC 程式控制所要V-cut 板子的座
標，並可做跳刀(Jump scoring) 處理，深度亦可自動調整，同一片板子可處理不同深度。
其產出速度非常快。
15.3 金手指斜邊(Beveling)
PCB 須要金手指( Edge connectors ) 設計，表示為Card 類板子，它在裝配時，必須插
入插槽，為使插入順利，因此須做斜邊，其設備有手動、半自動、自動三種。幾個重點規
格須注意，見圖15.11 ，一般客戶DRAWING 會標清楚。
A. θ°角一般為30°、45°、60°
B. Web 寬度一般視板厚而定，若以板厚0.060in，則web 約在0.020in
C. H、D 可由公式推算，或客戶會在Drawing 中寫清楚。
15.4 清洗
經過機械成型加工後板面,孔內及V-cut,slot 槽內會許多板屑,一定要將之清除乾淨.一般
清洗設備的流程如下:
loading→高壓沖洗→輕刷→水洗→吹乾→烘乾→冷卻→unloading
15.4.1 注意事項
A. 此道水洗步驟若是出貨前最後一次清洗則須將離子殘留考慮進去.
B. 因已V-cut 須注意輕刷條件及輸送.
C. 小板輸送結構設計須特別注意.
15.5 品質要求
由於尺寸公差要求越趨嚴苛因此First Article 要確實量測,設備的維護更要做到隨時保
持容許公差之內.
接下來之製程為電測與外觀檢驗.