一图读懂SMT的质量管控

PCBA质量管控知识架构包括过程管控，成品检查，关键物料管控，包装运输，常见的失效模式，行业标准。

PCBA质量管控知识架构

• 过程管控
  • SMT流程
  • 锡膏厚度
    • SPI
  • 炉温曲线
    • 升温：锡膏中溶剂挥发
    • 均温区：助焊剂活化，去除氧化物；蒸发多余水份
    • 回焊区：焊锡熔融
    • 冷却区：合金焊点形成，零件脚与焊盘接为一体
  • ESD防护
    • 人
      • 进入车间需穿静电服、鞋、帽，作业者需佩戴静电手（指）套和静电手环
    • 机
      • 设备漏电压小于0.5V，对地阻抗小于6Ω，烙铁对地阻抗小于20Ω
    • 料
      • 物料需真空包装
      • 周转箱、包装用泡棉、气泡袋，需符合ESD要求
    • 法
      • 产品不能堆积、摩擦
    • 环
      • 温湿度要求
        • 温度：20°C~26°C，不超过极限温度15°C，35°C
        • 湿度：45%~70%
          • 湿度大易受潮，湿度低易产生静电
      • 洁净度要求
        • 10万级和以上
      • 操作台铺设防静电胶皮，并接静电接地1兆欧
• 成品检查
  • 目视检查
  • AOI检查
  • ICT
  • X-Ray
  • PCBA电气间隙与爬电距离
  • 可靠性
    • 焊点强度试验
    • 振动试验
    • 元器件温升试验
    • 漏电流测试
    • 耐测电起痕试验
      • 试验目的：产品在试验过程中是否会表面爬电、击穿短路及起火危险
    • 电气强度试验
    • 电压跌落、中断测试
    • surge试验
      • 试验目的：验证产品对雷击等脉冲的干扰能力
    • 通断电试验
    • 电压变动测试
      • 试验目的：确认PCBA是否能适应电源电压的突变
    • 高低压工作特性
      • 试验目的：确认PCBA在高压低压是否工作正常
    • PCBA短路发热试验
      • 试验目的：确认产品PCBA发生短路或不能控制的发热时不会有危险
  • 金相切片分析
  • 染色渗透试验（BGA器件）
  • 声学扫描分析（塑封器件热损伤评估）
  • 离子浓度测试、离子清洁度测试
• 行业标准
  • IPC-7711电子组装件的返工
  • IPC-A-600H-2020 印刷板的可接受性
  • IPC-A-610F电子组件的可接受性
  • SJT11587-2016电子产品防静电包装技术要求
• 常见的失效模式
  • 早期失效
    • 元器件
      • 开裂、潮湿敏感损伤、静电损伤、不上锡等
    • PCB
      • 分层、PAD crack、通孔断劣、腐蚀等
    • 焊点
      • 虚焊、冷焊、开裂等
  • 累积失效
    • 元器件
      • 半导体器件电迁移、锡须失效等
    • PCB
      • ECM、CAF
    • 焊点
      • 热疲劳、机械疲劳
• 包装运输
  • 最容易忽略的环节
    • 包装
      • 防ESD
    • 运输
      • 防振动、散落、摩擦
• 关键物料管控
  • 精密元器件
    • 湿敏元器件质量管控
    • ESD质量管控
  • PCB
    • 仓储条件要求
      • 温度：0~30°C； 湿度：＜75%RH，无腐蚀性等其它腐蚀气体环境 真空包装拆包后需在2小时内重新真空包装
    • 存储周期
      • 一般6个月，不同工艺要求不同
    • 上线前检查
      • 存储期在要求范围内，不允许出现划伤、分层起泡、焊盘氧化等明显外观缺陷
      • 翘曲规格不超过对角线的0.7%
    • 烘烤要求
      • PCB存储周期＞3个月，需120°C，2H~4H烘烤
      • BGA、IC管脚易受潮，容易发生回流焊品质异常，需提前进行烘烤
  • 锡膏
    • 仓储要求
      • 温度0~10°C
    • 特殊要求
      • 开封前必须回温到室温，回温时间4~8小时，不超过48小时
  • 钢网
    • 开口厚度
    • 清洗频率
    • 张力测试