组装工艺质量检测、分析与控制

项目6：组装质量检测与控制教学目标：⑴能够正确操作在线测试仪、自动光学检测仪对PCBA进行在线测试；⑵能够依据《IPC-A-610D》电子组装可接受性标准对PCBA进行质量检验和分析；⑶能够对不合格的在制品提出整改措施任务6-2：组装工艺质量检测、分析与控制⑴焊点检验及焊接质量判断⑵检测技术（ICT、AOI）；⑶SMT工艺品质分析；⑷《IPC-A-610D》电子组装可接受性标准；主要内容3.典型焊点的形成及其外观2.焊点的质量要求5.常见焊点缺陷及其分析4.焊点的外观检查和通电检查一.焊点检验及焊接质量判断1.虚焊产生的原因及其危害1.虚焊产生的原因及其危害

虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的，它使焊点成为有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现连接时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。

焊锡质量差；助焊剂的还原性不良或用量不够；被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层；焊接时间掌握不好，太长或太短；焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松动。

造成虚焊的主要原因：⑴可靠的电气连接⑵足够的机械强度⑶光洁整齐的外观2.焊点的质量要求THT焊点的形成对焊点的质量要求，包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。3.典型焊点的形成及其外观

典型THT焊点的外观典型THT焊点的外观典型SMT焊点的外观典型SMT焊点的外观：有末端重叠部分最大焊点高度典型SMT焊点的外观可接受标准4.焊点的外观检查和通电检查

焊点的外观检查，除用目测（或借助放大镜，显微镜观测）焊点是否合乎上述标准以外，还包括从以下几个方面对整块印制电路板进行焊接质量的检查：•没有漏焊；•没有焊料拉尖；•没有焊料引起导线间短路（即所谓“桥接”）；•不损伤导线及元器件的绝缘层；•没有焊料飞溅。检查时，除目测外还要用指触、镊子拨动、拉线等办法检查有无导线断线、焊盘剥离等缺陷。

通电检查结果原因分析元器件损坏失效过热损坏、烙铁漏电性能降低烙铁漏电

导通不良短路桥接、焊料飞溅断路焊锡开裂、松香夹渣、虚焊、插座接触不良等时通时断导线断丝、焊盘剥落等通电检查焊接质量的结果及原因分析

通电检查设计的针床正在检查中……正在检查中……导线端子焊接缺陷示例5.常见焊点缺陷及其分析

印制电路板上各种焊点缺陷

导线端子焊接缺陷示例SMT焊接的焊点缺陷：焊接宽度C<可焊宽度W的3/4或焊接宽度C<焊盘宽度P的3/4×形成原因多为：焊接点氧化、焊接温度过低、助焊剂过度蒸发。SMT焊接的焊点缺陷：焊锡接触元件体SMT焊接的焊点缺陷：无末端重叠部分SMT焊接的焊点缺陷：其他焊接缺陷：侧装竖件翻件正常锡球光洁度差泼溅锡桥其他焊接缺陷：其他焊接缺陷：裂缝金属镀层脱落元件本体破损二、检测技术1、在线检测(简称：ICT)2．PCB（载板）测试仪：3、自动光学检测技术（AOI）4、检验-SPI5、检验-X-Ray1、在线检测(简称：ICT)“在线测试”这个概念是1959年美国的GE公司为检查生产的印制电路板而提出的，英文名为“InCircuitTesting”是指在线路板上测试。80年代中期，随着微机自动控制技术的广泛应用，使在线测试技术的应用成为可能，并研制出带有针床方式的“在线测试仪”，成为生产过程自动检测的主要手段，用以检查基板的装联质量。在线测试仪在我国的应用起步比较迟，但其发展速度却很快，随着SMT产品在我国的发展，在元器件小型化、安装高密度的今天，传统的通过功能检测发现故障现象，再由熟练的技术工人找出故障原因的方法已不能满足批量生产的需要。而在线检测仪可以在很短的时间内，以很高的准确率发现元件安装过程引起的焊接短路、开路以及元件插装差错、插装方向差错、元件数值超出误差等。扩展的在线检测仪还可验证电路的运行功能，因此具有很高的实用性，特别适用于大规模、多品种产品的生产检测需要。在线测试仪的种类在线检测仪有很多种类，各国对设备的分类和命名各不相同，从应用角度出发，我们根据在线测试仪的测量对象分为以下几类：1．PCB（光板）检测仪检测对象：PCB制造厂对光板（又称裸板）产品的自动检测，功能：主要是通过针床与对PCB的每个电路节点的电气连通进行测试，验证PCB是否满足给定的连通要求（开路、短路）。这种检测仪通常又将其统称为制造缺陷分析仪。

方法：

低压通断测试：电压为10V左右，它主要用于民品；

高压漏电流测试：电压为100～500V。通常军用产品和一些要求高可靠性的电路采用高压测试。因为高压测试不仅能够测出已经存在于光板上的故障，而且还可以通过高压击穿清涂一些可能会出现的故障点，诸如：毛刺和板面不洁的缺陷。

2．PCB（载板）测试仪：测试对象：已安装好元器件的组件级的PCB，整机厂往往将载板称为“基板”，整机厂应用在插件、焊接工序后，总装工序前对基板进行自动检测的设备。(1)制造缺陷分析仪（简称：MDAS）通常有：短路/开路测试仪、阻抗测试仪，功能：电路的短路/开路故障及任意两点间的阻抗异常，有效故障检测范围约35%～65%,优点：操作快速和价格便宜，缺点：检测有局限性，并需要双面针床测试夹具。随着元器件及装联质量的提高，制造缺陷分析仪已经过时了。(2)在线检测仪（简称：ICT）功能：是检查出基板电路的短路/开路、元器件遗漏、插装差错、插装方向差错、元器件失效、数值超出误差等故障，它能覆盖约90%的故障率，并将检查结果通过打印机输出，作为维修的依据。

(3)功能测试仪功能：检测PCBA的运行功能是否正常，并以功能是否具备而决定基板通过和不通过。它可分为模拟电路功能检测仪和数字电路功能检测仪两种。故障检测率在80%～98%之间。

主要缺点：编程时间长。在线检测仪与功能测试仪的比较在线检测与功能检测仪各有长处和不足。由于在线检测仪，可直接判断出元器件的故障，给生产过程的维修带来很大方便，因此在大批量生产中，在线检测仪受到很多企业的青睐。3、自动光学检测技术（AOI）自动光学检测仪检测领域区分先前预防──回流焊前事后检测──回流焊后检验-AOIVerticalLightDifferenceLightHorizontalLight