[何时,以及,如何]何时以及如何检测印制电路板
印制电路板设计的主要流程及相关命令
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印制电路板简介
为了适应无线通信的发展，印制电路板的电磁性能需要进一步
提高，以减小信号损失和干扰。
高可靠性和耐久性
03
在航空航天、医疗等领域，印制电路板的可靠性和耐久性要求
极高，需要不断提高其性能以满足这些领域的需求。
多功能化
集成化
印制电路板将趋向于集成更多的功能模块，实现更复杂的功能。例如，将传感器、处理 器、存储器等集成在一块印制电路板上，以实现更智能化的应用。
基站
通信基站中的印制电路板 负责信号的处理和传输。
网络设备
路由器、交换机等网络设 备内部都装有印制电路板 。
航空航天Βιβλιοθήκη 飞机印制电路板在飞机中用于控制各种系统，如导航系统、飞行 控制系统等。
卫星
卫星中的印制电路板用于信号处理、控制和电源管理等功能 。
汽车电子
发动机控制
印制电路板用于控制汽车发动机 的工作，提高燃油效率和减少排
印制电路板简介
汇报人： 2024-01-05
目录
• 印制电路板的基本概念 • 印制电路板的应用领域 • 印制电路板的发展历程 • 印制电路板的未来趋势 • 印制电路板的生产流程
01
印制电路板的基本概念
定义与功能
定义
印制电路板（PCB）是一种用于 实现电子元器件之间电气连接的 基板，通过印刷导电线路和元件 焊盘实现电路的组装。
这一过程通常使用物理或化学方 法，如电镀、光刻等，以确保线
路的精确度和导电性能。
外层线路制作
01
外层线路是位于印制电路板表面的电路，与内层线 路一起实现电路的功能。
02
外层线路制作是在已经处理好的基材表面涂覆导电 材料，形成所需的电路图案。
03
与内层线路制作类似，这一过程也使用了物理或化 学方法，以确保线路的精确度和导电性能。
印制电路板检验标准
印制电路板检验标准印制电路板（PCB）的检验标准是确保PCB的质量和性能满足特定要求的关键。
这些标准通常涵盖了从原材料检验到成品检验的各个环节。
以下是一些常见的PCB检验标准和考核要点：1. 外观检查◆焊点质量：焊点应无冷焊、虚焊或短路等现象。
◆印刷线路：线路宽度、间距是否符合设计要求，无断路、短路、蚀刻不良等。
◆孔位准确性：钻孔是否准确，无偏移或缺陷。
◆表面处理：表面无划痕、污染、氧化等。
2. 尺寸检查◆板厚和尺寸：检查PCB板的厚度和尺寸是否符合规格要求。
3. 电气性能测试◆绝缘电阻：检测PCB板的绝缘性能是否合格。
◆导通测试：确保所有导电路径均未断开。
4. 力学性能测试◆抗弯曲能力：PCB在一定力度下的弯曲不应造成损坏。
◆耐热性能：PCB应能承受特定的温度范围。
5. 环境适应性测试◆湿热测试：检验PCB在高湿高热环境下的性能稳定性。
◆温度循环测试：测试PCB在温度变化下的可靠性。
6. 化学和物理性能◆耐腐蚀性：PCB材料和涂层应具有良好的耐腐蚀性。
◆材料成分：确认使用的材料符合环保和安全标准。
7. 符合国际标准◆IPC标准：IPC（国际电子工业联合会）提供了一系列关于PCB设计、制造和检验的标准。
◆UL认证：某些应用可能需要PCB满足UL（Underwriters Laboratories）认证标准。
8. 特定应用要求◆高频应用：对于高频信号传输的PCB，需特别关注信号完整性。
◆汽车、医疗等领域：这些领域的PCB可能有额外的质量和安全要求。
PCB检验是一个全面的过程，涉及多个方面的考量。
正确的检验流程和严格的标准对于确保PCB产品的可靠性和安全性至关重要。
《印制电路板介绍》PPT课件
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一、印制电路的发展历程
1. 1903年Mr. Albert Hanson首创利用“线路 ”(Circuit)观念应用于电话交换机系统。 它是用金属箔予以切割成线路导体，将 之粘着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡 纸，成了现今PCB的机构雏型。见下图;
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2. 1909年，酚醛树脂+纸或布; 3. 1913年，采用蚀刻金属箔制作导线; 4. 1920年，酚醛层压板应用; 5. 1920~1930 重点是线路的制作技术 方法有喷涂、电镀、冲压、浇铸; 6. 1930~1935 出现环氧树脂及两面布线; 7.1936~1940 出现印刷电路 Paul Eisler（保罗·爱斯勒 ）制造了第一块现
显影
DEVELOPING
黑化处理
BLACK OXIDE
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(2) 外层 制作流程
钻孔
DRILLING
化学铜
P.T.H.
外层制作
OUTER-LAYER
全板电镀
PANEL PLATING
外层干 膜
OUTERLAYER IMAGE
TENTING PROCESS
二次銅及鍍锡
PATTERN PLATING
蚀刻
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电镀液：硫酸铜CuSO4 、硫酸、氯离子、光剂 ；
• 原理：镀铜液的主要成分CuSO4、H2SO4， 直流电的作用下，在阴阳-极发生如下反+应：
+
Cu
镀液
PCB 镀液
Cu
阴极:Cu2+ +2e
Cu 阳极 Cu -2e
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Cu2+
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印制电路板安全检验实施细则
印制电路板安全检验实施细则一、总则印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子产品中的重要组成部分，对其安全性进行检验具有重要意义。
本实施细则旨在规范印制电路板安全检验的要求和流程，确保产品质量，保障消费者的权益。
二、检验范围所有使用PCB的电子产品都必须进行印制电路板安全检验。
检验内容包括但不限于：电路设计是否合理、接地是否有效、电路板是否存在漏电、短路、过载等问题。
三、检验方法1.环境检验：对印制电路板周围的工作环境进行检验，确保环境温度、湿度等符合要求，不会对电路板造成损坏。
2.材料检验：对用于制造印制电路板的材料进行检验。
包括基板、导电材料、阻焊材料等。
确保材料质量符合标准，不会对电路板造成损害。
3.制造过程检验：对印制电路板的制造过程进行检验。
包括电路板的切割、贴附、焊接等。
确保制造过程符合标准要求，不会对电路板导致损坏。
4.功能检验：对印制电路板的功能进行检验。
包括应用场景下的工作稳定性、负载能力、电能转换效率等。
确保印制电路板在使用中功能正常、稳定可靠。
5.安全性检验：对印制电路板的安全性进行检验。
包括漏电、短路、过电流等检验。
确保印制电路板在使用中不会引发火灾、触电等安全问题。
四、检验要求1.检验人员应具备相关的电子产品安全检验资质，并经过培训合格。
2.检验设备应符合国家相关标准，保证检验结果的准确性和可靠性。
3.检验结果应及时记录并归档，便于追溯和查询。
4.对于不合格的印制电路板，应及时进行整改，并重新进行检验，确保问题得到解决。
5.检验结果应以书面形式向相应部门报告，并在电子产品上注明合格标志。
五、责任及处罚1.生产企业应加强内部管理，确保印制电路板的生产质量。
对于造成损害的印制电路板，应承担相应责任。
2.监管部门应加大对印制电路板安全检验的监督力度，对违规行为及时查处，并给予相应的处罚。
六、附则本实施细则适用于印制电路板的生产、销售及使用环节。
印制电路板检验规范
V 槽深度允许偏差为设计值的±0.1mm；槽口上下偏移公差 K：±
0.15mm；D≤0.8mm，余留基材厚度 S=0.35±0.15mm；0.8<D<1.6mm，
余留基材厚度 S=0.4±0.15mm；D≥1.6mm，余留基材厚度 S=0.5±
0.15mm；20º、30º、45º、60º
表面划伤
划伤未使导体露铜、划伤未露出基材纤维；
5.3.2 检验方法 用数字万用表蜂鸣器档测量印制电路板上的电源端与地端。不应有导通现
象；对目测观察有可能发生短路处，用数字万用表检查核实。 5.4 电路连接性（断路） 5.4.1 检验要求
检验印制电路板是否有断路现象。 5.4.2 检验方法
用数字万用表蜂鸣器档，检测通过仔细观察发现的可疑之处（如印制电路板 铜箔被修补之处）是否有断路现象。 6 抽样方案 6.1 印制电路板进行全数检验。 6.2 结构件抽样检验按 GB/T2828 的规定。抽样方案为一次抽样，一般检查水平 Ⅱ，合格质量水平（AQL 值）为 1.5。 6.3 泡沫衬垫及纸箱的检验为首件检验方法，当首次进货或改变供货厂家时， 需进行首件检验。
阻焊露铜、水迹
积的 5%，氧化点的最大外形尺寸不超过 2mm，并且氧化处在加工后 不出现起泡、分层、剥落或起皮，氧化处的绿油层能通过胶带撕拉
测试。
完整、清晰、均匀、字符有残缺但仍可识别，不致与其它字符混淆， 丝印字符、蚀刻标记
字符不许入元件孔，3M 胶带试不掉字符；
技术文件 文件号： 讨论稿
印制电路板检验规范
性意见。
5 检验要求与检验方法
5.1 尺寸检验
5.路板检验规范
页码：第 2 页 共 4 页 版本：A 修改状况：0
5.1.2 检验方法
印制电路板的检测技术.ppt
学习内容
学习 内容
01金相切片检测技术 02飞针电气检测技术 03自动光学检测技术
印制电路板的检测技术
₪ 在印制电路板的研制与生产过程中，检测工作可以提供其物理化学性能的相关 数据，是保证产品质量的重要手段。
₪ 金相显微镜
₪ 飞针测试机₪ 自动来自学检测仪01金相切片检测技术
₪ 金相切片检测是指用液态树脂将样品包裹固封、研磨抛光，然后利用特定显微 镜进行检测分析的一种方法。
₪ 金相切片检测是一种破坏性的测试方法，可用于检测印制电路板的导电铜层质量与厚 度、阻焊层厚度等。
₪ 树脂包裹固封样品
₪ 金相切片检测分析
01金相切片检测技术
₪ 金相切片检测流程主要包括：
取样
固封
研磨
03自动光学检测技术
₪ 自动光学检测是指利用光学方式取得印制电路板的表面状态，再通过影像处理 来检测印制图形质量的一种方法。
₪ 光学影像处理
₪ 自动光学检测仪
03自动光学检测技术 ₪ 自动光学检测具体测试流程。
₪ 摄像头采集图像
知识回顾
₪ 金相切片检测技术 ₪ 飞针电气检测技术 ₪ 自动光学检测技术
抛光
观察样品形貌
观察样品形貌
导电铜层
02飞针电气检测技术
₪ 飞针电气检测是指通过测试印制电路板的电气连接状态来检查生产制造缺陷的
一种方法。
₪ 行业内，用于飞针电气测试的设备被称为飞针测试机。
测试探头
₪ ₪
测
飞
试
针
机
测
内
试
部
机
结
构
02飞针电气检测技术 ₪ 飞针电气测试具体测试流程。
₪ 固定工序
₪ 测试工序
印制电路板设计步骤和方法
印制电路板设计步骤和方法
印制电路板（PCB）的设计步骤和方法如下：
1. 确定电路板尺寸和布局：根据电路的功能和复杂度，确定电路板的尺寸和布局。
考虑电路板的形状、大小、接口位置等因素，以确保电路板能够满足实际应用需求。
2. 准备电路原理图：根据电路的功能和设计要求，画出电路原理图。
确保原理图正确无误，并经过仔细检查和验证。
3. 设计电路板布线图：根据电路原理图，设计电路板布线图。
确定导线的走向、宽度、间距等参数，并选择合适的元器件放置位置。
在布线过程中，要遵循电磁兼容性、抗干扰等原则，以确保电路性能稳定可靠。
4. 制作电路板：将设计好的电路板布线图制作成物理电路板。
这一步通常包括打印电路板图、制版、腐蚀、去膜等工序，最终得到实际的电路板。
5. 测试和调试：在制作好的电路板上进行测试和调试。
检查电路板的电气性能是否符合设计要求，并排除可能存在的故障和问题。
6. 优化和改进：根据测试和调试的结果，对电路板进行优化和改进。
对电路板进行重新设计和布线，以提高其性能和稳定性。
以上是印制电路板设计的基本步骤和方法。
在实际应用中，根据具体情况和需求，可以采用不同的设计方法和工具，以达到最佳的设计效果。
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何时以及如何检测印制电路板
何时以及如何检测印制电路板
何时以及如何检测印制电路板
何时以及如何检测印制电路板
及时检测,即实时结果分析和及时纠正差错,可以避免废品,改善质量和降低损耗。
但印制电路板的装配需要许多连续的操作。
您不禁要问:“在哪个生产环节进行检测最有利?每个步骤采用何种检测技术最好?”
典型的印制电路板装配工作始于一块裸板,然后上焊剂和安置元器件进行红外线软熔焊接,也可能手工焊些附加的元器件,具体的操作顺序可随产品性能而变更。
检测的重点如下: 摞板:确保没有短路和开路之处,互连线应具有适当的电流承受能力,保证金属化孔的完整性。
焊剂:焊剂量要适当,不宜太多,要共面、均匀、位置正确。
元器件布局:每个元器件应定位准确,排列整齐。
焊接质量:焊点的电气和机械性能应良好,没有漏焊或虚焊。
上述考虑不是一成不变的,一种能很好完成某种检测任务的系统或许不能很好地完成其他的检测任务,有些系统确实具有完善的检测功能,但代价高昂,用于某些特殊的生产环境。
虽然同一个设备可以用来完成若干不同类型的检测任务,但对于一个特定的检测任务,往往还需相应的特殊技术。
X射线及涡流
Optek公司负责销售与市场的副总裁罗杰·布赖恩先生说:“例如,HP公司在科罗拉多州拉夫兰的设备使用了实时可编程CAD控制,自动X射线系统检测多层电路板层与层之间的定位情况,这个过程快捷和富有特色,能及时分析各种参数,它不仅使得最优化的叠层后钻孔变得容易,而且在叠层前直接改善了生产控制过程。
”
保证足够低的阻抗和避免过多的热消耗的关键在于内部连线铜的重量是否合理。
在蚀刻前后可以用MRX系统和CMI设备来完成对敷铜板厚度的测量,这种设备将涡流和微阻技术相结合,提供了材料厚度的直接读数。
虽然完成印制电路板装配的公司希望一开始就完成裸板定位和含铜量的检测,但通孔镀层的完整性通常是在后续的检测中加以验证。
CMI公司的PTX探头用于完成这个任务,它和MRX 系统的微电阻原理相同,也工作于同样的涡流.不论板的厚度如何,它都可以将通孔镀层厚度以3位LCD准确显示。
光束和影像
正确的元器件布局和上焊料的位置是很容易由二维图象检查的,可以直接得出结论,也可借助电视摄像机、扫描器或帧接收器进行自动图象分析跟踪后得出结论。
可是在第三维中要充分地评价焊剂质量以及测量其份量,往往需要大量的信息。
通常用来获得三维信息的方法,包括从变化的各个方向照亮物体,测量阴影,分析反射以及三角测量。
光源可采用特制的灯或激光束,接收器采用光电管或电视摄像机。
元器件和焊料的检查可以组合采用二维电视成像分析和三维激光厚度测量完成,也可单独采用三维激光成像完成。
无论哪一种情况,数据的采集和处理都应快速完成,因为即使是不必要的,通常还是要检查所有的焊盘、引线和接头。
高速三维激光扫描仪可以以每秒一平方英寸到几平方英寸的速度覆盖一块电路板。
激光扫描技术通常的速度大约为30pads/s(QFP)到200pads/s(BGA)。
若采用全景系统,存在一个检查速度、分辨率和准确度之间折衷的问题。
因而,在检查期间,系统能改变分辨率,仅以高分辨率提高关键区域的测量精度,而以低分辨率高速度覆盖电路板的剩余部分。
通常,三维激光系统能在生产线的生产周期中完整地检查一块印制电路板。
关于激光和影像技术的优缺点,特罗佐先生指出:“垂直轴的观察能观察弯曲板且能辨别高元件间低矮的元件。
激光技术能提供高精度的评估,但每次采样仅能捕获很小范围内的信息且测量精度受电路板弯曲度的影响。
”
对大量或高速的生产操作来说，自动检查是必不可少的,但不要忽视人工检查。
一些军用的和国家宇航局的合同就要求这样做.其实,利用简易影像系统或光学显微镜比用自动系统成本要小得多。
光学系统也能提供非常高的分辨率,例如,密特朗(Metron)三维扫描仪在放大四倍时,分辨率为57线/mm,放大10倍时,分辨率为141线/mme在这种场合,高智能的传感器人眼和人脑也能发挥一些优势。
Metron Optics公司的总裁保罗·肯普特先生认为:“在检查高密度板时人工操作是特别有效的。
因为人类从小看的就是完整的物体,而机器看的只是线条,对人类来说,边缘检查也不成问题。
”
Metron对高密度印制电路板提供了电路板比较器,它为正确的母板和生产的新板提供镜像比较,在一个高分辨率屏幕上显示活动图象且可放大四倍、七倍或十一倍观察。
光学母板可代替实际的PCB母板作为标准样板。
对大量不同的电路板,特别是对根据合同装配生产的电路板来说.为每个设计都存储一块母板是不太现实的,而双面光学母板易于制作且易于存储于很小的空间之中。
”
用于焊接质量检查的X射线
点源X射线器具如今常用于医疗和工程分析中,尽管它有一个向下的侧面,但难于解释在X,Y 平面互相重叠,在Z轴方向处于不同位置的物体的图象，如双面PCB上的元件。
同时，因为立体的信息通常借助于从灰度标度推断得出,故也是难以快速得到的。
可是,点源X射线器具在许多普通的PCB检查中是非常有用的,有些系统如Glenbrook技术公
司的RTX Mini系统,由于小而轻,因而很容易从一条生产线拿到另一条生产线使用。
要增强一些具有并发的影像检查设备的X射线系统的使用价值和应用潜能，Glenbrook Dua l一VU系统可以使得一块PCB表面的图象被放大15倍后显示于一个监控器上,而同一区域的X 射线图形显示于第二个监控器上。
X射线分层法
当上述许多技术和系统应用于特殊的检验任务时,没有必要包括所有的评估整个装配过程
质量所需的功能，HP的顾问史蒂夫·鲁克斯先生说:“自动化的激光三角测量系统能在安
置元件前有效地检查焊剂镀层的情况,但它不能检查焊剂粘合的质量。
同样,自动化的光学检验系统能理想地识别丢失和弄错的元件,但由于尾部焊接时可靠性的关键在它们视线之外,故它们不能恰当地确定小间距的QFP焊接的质量。
X射线分层法能够在Z平面的任意高度用截面的X射线图象分离和测量关键的焊接接缝的特征。
鲁克斯先生说产分析由X射线分层法系统如HP的4pi5DX系统得到的焊接接缝的测量结
果就能描述和改善整个装配过程的每一步。
例如,对于穿过单层PCB的焊接接头或多层PCB
中的焊接接头,偏离平均焊料厚度或体积偏差的大小直接反映了粘贴一一印制过程中出现
错误的来源以及程度.类似地,管脚到焊盘偏移的变化提供了元件安置过程的信息,尾部焊
点形状的变化提供了热熔焊接过程中的数据。
故障检测和避免
在生产流程中选择最有利的检测阶段前，首先应考虑两个问题：
1.如果不加以适当的监测，哪一个环节最可能失控？
2.考虑到节约返工的花费,避免碎屑,顾客满意,潜在责任的限制等诸多因素,哪一种检测方法在检测设备和劳动花费上能提供最高的回报?
第一个问题通常通过观察和经验就可以解答,自第二个问题需要经过细致的分析才能解答。
必须在每一个处理步骤后评价诊断能力以检查故障和减少返工,必须评价检测设备能识别
故障并提供实时反馈的程度,同时进行的性能价格州将显示出在目标的哪一个步骤检测设
备将提供最好的回报。
不管选择的设备和生产步骤如何,找出有缺陆的焊点或器件的准确
位置,对于减小重复劳动是很必要的。
此外,如果板上有缺陷的位置能够曲线化表示,则可
以减少一半修理时间。
鲁克斯先生解释说:“有了图示化系统就不需在板上贴上修理单,且很容易收集缺陷和修理数据,从而改进处理控制。
”
因为人们总是希望能预防缺陷的发生而不希望缺陷产生后去修复它,因而获得零缺陷检测
的能力就是最重要的目的.当建立的保护有助于完成控制时,用近似实时的方式监视处理结果,分析偏差并且及时发出警告。