Kritéria přijatelnosti elektronických sestav

Transkript

1 IPC-A-610G CZ Kritéria přijatelnosti elektronických sestav If a conflict occurs between the English and translated versions of this document, the English version will take precedence. Pokud vzniká konflikt mezi Anglickým zněním a přeloženou verzí, anglická verze má přednost. Vyvinuto: 7-31b IPC-A-610 Task Group 7-30 Product Assurance Committee Přeloženo: PBT Works s.r.o. Ing. Vladimír Sítko Mgr. Karina Dernická Nahrazuje: IPC-A-610F WAM1 - Únor 2016 IPC-A-610F - Červenec 2014 IPC-A-610E - Duben 2010 IPC-A-610D - Únor 2005 IPC-A-610C - Leden 2000 IPC-A-610B - Prosinec 1994 IPC-A-610A - Březen 1990 IPC-A Srpen 1983 Uživatelé této normy jsou vyzýváni ke spolupráci na vývoji dalších revizí normy. Kontakt: IPC

2 Obsah 1.1 Rozsah Účel Klasifikace Měřící jednotky a aplikace Ověření rozměrů Vymezení požadavků Kritéria přijatelnosti Cílový stav Přijatelný stav Stav závady Další nakládání Stav indikace odchylky Kombinované stavy Nespecifikované stavy Specializované návrhy Metodika sledování a řízení procesu Pořadí přednosti Odkazy na odstavce Dodatky Pojmy a definice Orientace desky *Primární strana *Sekundární strana Zdrojová strana pájky Cílová strana pájky *Studený spoj Průměr Elektrická izolační vzdálenost FOD (Foreign Object Debris = Cizí nežádoucí objekty) Vysoké napětí Intruzívní/kapilární pájení Zamykací mechanismus Meniskus (na komponentě) *Nefunkční ploška Vývody v pastě Kuličky pájky *Odlehčení napětí Nadměrné ovinutí drátu Překřížení ovinutého drátu Přenesení požadavků Způsobilost personálu Požadavky přijatelnosti Metodika kontroly Osvětlení Zvětšovací pomůcky Použité dokumenty IPC dokumenty Sdružené dokumenty pro průmysl Dokumenty asociace EOS/ESD JEDEC Dokumenty mezinárodní elektrotechnické komise Dokumenty ASTM Americké společnosti pro zkušebnictví a materiály Vojenské normy Manipulace s elektronickými sestavami Prevence proti EOS/ESD Elektrické přetížení (EOS) Elektrostatický výboj (ESD) Výstražné štítky Ochranné materiály Pracoviště zabezpečené proti EOS/ESD EPA Požadavky pro manipulaci Pravidla Fyzické poškození Znečištění Elektronické sestavy Po pájení Rukavice a prstové návleky Spojovací materiál Montáž spojovacího materiálu Elektrická izolační vzdálenost Přesah Výkonové komponenty Chladiče Izolátory a teplovodivé materiály (podložky) Kontakty Závitové spoje Utahovací moment Dráty IPC-A-610G-CZ říjen 2017 vii

3 4.2 Montáž upevňovacího prvku konektoru Kolíky (piny) konektorů Kolíky hranového konektoru Zalisovávací kolíky (press fit) Pájení Zajištění svazku drátů Všeobecně Šněrování Poškození Vedení drátů Dráty a kabelové svazky Křížení drátů Poloměr ohybu Koaxiální kabely Zakončení nepoužitých drátů Páskování přes krimpované a pájené spojky Pájení Kritéria přijatelnosti pro pájení Anomálie pájení Odhalený základní kov Dutiny po bublinách, krátery Neúplné přetavení pájecí pasty Nesmáčení Studený spoj/spoj přes tavidlo Odsmáčení Nadměrné množství pájky Kuličky pájky Zkraty/Můstky pájky Pavučina/Rozstřiky pájky Narušené tuhnutí Trhlina v pájce Nárůstky pájky Nazdvižení pájkové výplně Termotrhliny/Staženiny Stopy po hrotech testeru a podobné stavy povrchu v pájených spojích Částečně viditelné nebo schované pájené spoje Připojení koncovek Nýtovaný materiál Koncovky Vzdálenost mezi koncovkou a ploškou Věžičky Vidlicové Válcovaná příruba s přehnutým okrajem Nálevkovitá příruba Řízené roztržení hlavy dutého nýtu Zajištění přepájením Izolace Poškození Před pájením Po pájení Vzdálenost bez izolace Ohebný návlek Umístění Poškození Vodič Deformace Poškození Vícežilový drát Pevný drát Separace žil (Ptačí klec) Před pájením Separace žil (Ptačí klec) Po pájení Pocínování Servisní smyčky Zakončení Odstranění pnutí Svazek Tvarování vývodu/drátu Koncovky Umístění vývodu/drátu Všeobecné požadavky Koncovky Pájení Všeobecné požadavky Koncovky Věžičky a přímé kolíky Umístění vývodu/drátu Pájení Koncovky Vidlicové Umístění vývodu/drátu Postranní přívod Umístění vývodu/drátu Připevněné dráty Umístění vývodu/drátu Spodní a horní přívod Pájení Koncovky Drážkové Umístění vývodu/drátu Pájení viii říjen 2017 IPC-A-610G-CZ

4 6.11 Koncovky Děrované Umístění vývodu/drátu Pájení Koncovky Háčkové Umístění vývodu/drátu Pájení Koncovky Dutinky Umístění vývodu/drátu Pájení Koncovky AWG 30 a dráty s menším průměrem Umístění vývodu/drátu Koncovky Sériové propojení Koncovky Hranová svorka Umístění Montáž do otvorů Montáž komponent Orientace Orientace Horizontální Orientace Vertikální Tvarování vývodů Poloměr ohybu Vzdálenost mezi meniskem a ohybem Odstranění pnutí Poškození Vývody křižující vodiče Překážka zaplnění otvoru Komponenty DIP/SIP a patice Radiální vývody Vertikální montáž Distanční podložky Radiální vývody Horizontální montáž Konektory Pravoúhlé Vertikální kryté konektorové zástrčky a zásuvky Vodivá pouzdra Upevnění komponent Montážní úchytky Adhesiva Adheziva Nevyvýšené komponenty Adheziva Vyvýšené komponenty Jiné prostředky Prokovené otvory Axiální vývody Horizontální osazení Axiální vývody Vertikální osazení Vyčnívání vývodů/drátů Zahnutí vývodů/drátů Pájení Vertikální výplň (A) Cílová strana pájky Vývod v prokoveném otvoru (B) Cílová strana pájky Pokrytí plošky (C) Zdrojová strana pájky Vývod v prokoveném otvoru (D) Zdrojová strana pájky Pokrytí plošky (E) Stav pájky Pájka v ohybu vývodu Stav pájky Dotyk pájky a těla vývodové komponenty Stav pájky Meniskus v pájce Zkracování vývodů po pájení Izolace lakovaného drátu v pájce Propojení ploch bez vývodů Průchozí otvory Montáž desky na desku Neprokovené otvory Axiální vývody Horizontální montáž Axiální vývody Vertikální montáž Vyčnívání drátů/vývodů Zahnutí drátů/vývodů Pájení Zkracování vývodů po pájení Propojovací dráty Výběr drátu Vedení drátu Uchycení drátu Prokovené otvory Vývod do otvoru Připojení ovinutím Pájení přeplátováním Povrchově montované sestavy Přichycování lepením Přichycení komponent Mechanická pevnost SMT Vývody Plastové komponenty Poškození Zploštění IPC-A-610G-CZ říjen 2017 ix

5 8.3 Spoje SMT Čipy Pouze spodní vývody Boční přesah (A) Koncový přesah (B) Koncová šířka spoje (C) Boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně (E) Minimální výška pájkové výplně (F) Tloušťka pájky (G) Koncové překrytí (J) Čipové komponenty S obdélníkovým nebo čtvercovým vývodem 1, 2, 3 nebo 5ti-stranný vývod Boční přesah (A) Koncový přesah (B) Koncová šířka spoje (C) Boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně (E) Minimální výška pájkové výplně (F) Tloušťka pájky (G) Koncové překrytí (J) Varianty montáže Boční montáž (Billboarding) Montáž vzhůru nohama Vrstvení Pomníkový efekt (Tombstoning) Střední vývody Šířka pájky Minimální výška pájkové výplně Zakončení válcovou čepičkou (MELF) Boční přesah (A) Koncový přesah (B) Koncová šířka spoje (C) Boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně (E) Minimální výška pájkové výplně (F) Tloušťka pájky (G) Koncové překrytí (J) Drážkované vývody Boční přesah (A) Koncový přesah (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně (E) Minimální výška pájkové výplně (F) Tloušťka pájky (G) Ploché L vývody (křídlo racka) Boční přesah (A) Přesah špičky (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně u paty (E) Minimální výška pájkové výplně u paty (F) Tloušťka pájky (G) Koplanarita Kulaté nebo zploštělé vývody Boční přesah (A) Přesah špičky (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně u paty (E) Minimální výška pájkové výplně u paty (F) Tloušťka pájky (G) Minimální boční výška spoje (Q) Koplanarita J Vývody Boční přesah (A) Přesah špičky (B) Koncová šířka spoje (C) Boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně u paty (E) Minimální výška pájkové výplně u paty (F) Tloušťka pájky (G) Koplanarita Spoje na tupo/i spoje Vývody upravené z vývodových součástek Maximální boční přesah (A) Přesah špičky (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální boční délka spoje (D) Maximální výška pájkové výplně (E) Minimální výška pájkové výplně (F) Tloušťka pájky (G) Pájkou plněné vývody Maximální boční přesah (A) Maximální přesah špičky (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální výška pájkové výplně (F) x říjen 2017 IPC-A-610G-CZ

6 8.3.9 Ploché vývody a ploché netvarované vývody Komponenty s vysokým tělem a pouze spodním vývodem Dovnitř zahnuté páskové vývody tvaru L Povrchová montáž komponent s maticovým polem vývodů Zarovnání Mezery mezi kuličkami Pájené spoje Prázdná místa (dutiny) Výplň/Lepení (Underfill) Pouzdro na pouzdro Komponenty se spodními vývody (BTC) Komponenty se spodními chladicími ploškami Sloupkové spoje pro paralelně montované desky Maximální přesah vývodu Čtvercové pájecí plošky Maximální přesah vývodu Kulaté pájecí plošky Maximální výška pájkové výplně P-Vývody Maximální boční přesah (A) Maximální přesah špičky (B) Minimální koncová šířka spoje (C) Minimální boční délka spoje (D) Minimální výška pájkové výplně (F) Speciální SMT spoje Konektory pro povrchovou montáž Propojovací dráty SMT Čipy a komponenty se zakončením válcovou čepičkou L-vývody (křídlo racka) J-vývody Drážkované vývody Plošky Poškození komponentů Ztráta pokovení Odporový čipový prvek Vývodové/Bezvývodové komponenty Keramické čipové kondenzátory Konektory Relé Magnetické komponenty Konektory, Držátka, Extraktory, Západky Hranové kontakty konektoru Lisované kolíky Kolíky konektoru základní desky Montážní materiál chladiče Závitový spojovací materiál Desky s plošnými spoji a sestavy na deskách s plošnými spoji Nepájené kontaktní plochy Znečištění Poškození Stav laminátu Bodová a vláknová delaminace Puchýřky a delaminace Textura/odhalení tkaniny Světlé kroužky kolem otvorů Delaminace hran, zatrženiny a popraskání Spáleniny Prohnutí a zkroucení Depanelizace Vodiče/plošky Zmenšení plochy průřezu Zvednuté vodiče/plošky Mechanické poškození Pružné a ohebné plošné spoje Poškození Delaminace/Puchýře Ohebné plošné spoje Na rozhraní s výztuhou Vzlínání pájky Připojení IPC-A-610G-CZ říjen 2017 xi

7 10.5 Značení Leptané (včetně ručního popisu) Sítotisk Razítkování Laser Štítky Čárový kód Čitelnost Přilnutí a poškození Umístění Radiofrekvenční identifikace (RFID) Čistota Zbytky tavidla Částice (FOD) Chloridy, karbonáty a bílé zbytky Zbytky tavidla Proces bez čištění Vzhled Vzhled povrchu Povlak nepájivé masky Vrásky/praskliny Prázdná místa, Puchýřky, Škrábance Proražení Vyblednutí Pokrytí Tloušťka Povlak elektrické izolace Pokrytí Tloušťka Zalévání Diskrétní propojení Nepájené ovíjené spoje Počet závitů Mezery mezi závity Konec drátu, ovinutí izolovaného drátu Překrytí zvednutých závitů Umístění spoje Uspořádání drátu Rezerva drátu Pokovení drátu Poškození izolace Poškození vodičů a koncovek Vysoké napětí Konformní povlak Všeobecně Appendix A Vzájemná vzdálenost elektrických vodičů... A-1 xii říjen 2017 IPC-A-610G-CZ

8 Kritéria přijatelnosti elektronických sestav Předmluva V této kapitole jsou obsažena následující témata: 1.1 Rozsah Účel Klasifikace Měřící jednotky a aplikace Ověření rozměrů Vymezení požadavků Kritéria přijatelnosti Cílový stav Přijatelný stav Stav závady Další nakládání Stav indikace odchylky Kombinované stavy Nespecifikované stavy Specializované návrhy Metodika sledování a řízení procesu Pořadí přednosti Odkazy na odstavce Dodatky Pojmy a definice Orientace desky *Primární strana *Sekundární strana Zdrojová strana pájky Cílová strana pájky *Studený spoj Průměr Elektrická izolační vzdálenost FOD (Foreign Object Debris = Cizí nežádoucí objekty) Vysoké napětí Intruzívní/kapilární pájení Zamykací mechanismus Meniskus (na komponentě) *Nefunkční ploška Vývody v pastě Kuličky pájky *Odlehčení napětí Nadměrné ovinutí drátu Překřížení ovinutého drátu Přenesení požadavků Způsobilost personálu Požadavky přijatelnosti Metodika kontroly Osvětlení Zvětšovací pomůcky IPC-A-610G-CZ říjen

9 Kritéria přijatelnosti elektronických sestav Předmluva (pokrač.) 1.1 Rozsah Tento standard je souhrnem kritérií přijatelnosti pro vizuální kontrolu kvality elektronických sestav. Nezahrnuje kritéria pro hodnocení řezů a výbrusů. V tomto dokumentu jsou obsažena kritéria přijatelnosti pro výrobu elektrických a elektronických sestav. Starší standardy pro elektronické sestavy obsahovaly ucelenější pokyny a technologie. Pro hlubší porozumění doporučením a požadavkům v tomto dokumentu lze tento dokument používat se standardy IPC-HDBK-001, IPC-AJ-820 a IPC J-STD-001. Kritéria, obsažená v tomto dokumentu, nemají za cíl definovat postupy, jak provádět montážní operace a též nejsou určena pro schvalování oprav/modifikací nebo změn zákazníkova výrobku. Např. uvedená kritéria pro přichycování komponentů adhezivem neznamenají/neopravňují/nepožadují, že k přichycení bude použito adhezivum, obrázek vývodu otočeného kolem pájecího zakončení ve směru hodinových ručiček neznamená/ neopravňuje/nepožaduje, že všechny vývody/dráty musí být obtáčeny ve směru hodinových ručiček. Uživatelé tohoto standardu by měli být seznámeni s příslušnými požadavky dokumentu a se způsobem jejich aplikace, viz 1.3. IPC-A-610 obsahuje kritéria překračující rozsah IPC J-STD-001, kde jsou definovány požadavky pro manipulaci, mechanické a operativní zpracování. Tabulka 1-1 podává souhrn souvisejících dokumentů. IPC-AJ-820 je podpůrný dokument, který podává informace o záměru a obsahu této specifikace a vysvětluje nebo rozvíjí technické důvody pro přechod limitů kritérií od Cílového po Závadový stav. Navíc jsou tyto doplňkové informace poskytovány pro širší pochopení procesních úvah spojených s charakteristikami, které ale obvykle nejsou rozpoznatelné vizuálními kontrolními metodami. Účel dokumentu Standard pro návrhy (design) Požadavky na DPS desky plošných spojů Dokumentace k výrobkům Požadavky pro pájené elektrické a elektronické sestavy Kritéria přijatelnosti elektronických sestav Programy školení (nepovinný) Číslo specifikace IPC-2220-FAM IPC-7351 IPC-CM-C770 IPC-6010-FAM IPC-A-600 IPC-D-325 J-STD-001 IPC-A-610 Tabulka 1-1 Přehled souvisejících dokumentů Definice Požadavky na návrhy ukazují tři úrovně složitosti (Úrovně A, B a C), které se liší jemnější geometrií, většími hustotami, vyšším počtem procesních kroků produkce výrobku. Směrnice pro komponenty a proces montáže slouží jako pomůcka při navrhování neosazených desek, pro montáže, kde se procesy neosazených desek zaměřují na topologii plošek pro povrchovou montáž, a pro procesy montáže, které se zaměřují na principy povrchové montáže a montáže do otvorů. Tyto principy jsou obvykle zahrnuty do doporučení pro návrh a do dokumentace. Požadavky a kontrolní dokumentace pro tuhé, kombinované a flexibilní a jiné typy substrátů. Dokumentace popisující požadavky na neosazené desky pro konečné výrobky navržené zákazníkem, nebo požadavky na montáž finální sestavy. v podrobnostech může, ale nemusí, být odkaz na oborové specifikace nebo standardy zpracování, jakož i vlastní preference zákazníka nebo požadavky interních norem Požadavky na pájené elektrické a elektronické sestavy zobrazující minimální přijatelné charakteristiky konečných výrobků a metody vyhodnocování (testovací metody), četnost testování a aplikovatelnost požadavků kontroly procesu. Obrazový interpretační dokument, který uvádí různé charakteristiky desek a/nebo sestav s ohledem na žádoucí stavy překračující minimální přijatelné charakteristiky uvedené ve standardech pro provedení finálních sestav, a který popisuje různé podoby nepřijatelných stavů (Indikace odchylky nebo Závada) s cílem napomoci osobám, jež vyhodnocují výrobní proces při posouzení potřeby zavedení nápravného opatření. Zdokumentované požadavky na školení pro postupy a techniky vyučování a učení se, které slouží pro zavádění kritérií přijatelnosti pro standardy finálních sestav, a také pro standardy přijatelnosti nebo pro podrobné požadavky, vyplývající ze zákaznické dokumentace. Přepracování a opravy IPC-7711/7721 Dokumentace poskytující postupy nanášení konformního povlaku, odstraňování a výměnu komponentů, opravy nepájivé masky a modifikace/opravy laminátu, vodičů a prokovených průchozích otvorů. 1-2 říjen 2017 IPC-A-610G-CZ