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没有一个单一的方法可以用于决定评估一个新的生产工艺。生成数据的数量和种类取决于所生产的产品、失效后果（如：生命维持）和终端用户。一般而言，三阶段法被认为是一种合理的方法： • 阶段 1 - 采用低成本测试手段的筛选试验。 • 阶段 2 - 采用更具有代表性测试手段的验证试验。 •…

从积极的一面看待这个问题，标签、墨水/色带供应商意识到了这些问题，并开发了能经受这些要求

更苛刻的清洗工艺的替代材料。聚酰亚胺和Kapton®标签材料有好的抗化学性能，但是应用这些标签

可能仍然有粘性的问题。胶粘剂的热固化表明能改善抗性。对于墨水/色带，墨水/色带的选择需要

基于墨水是否会在清洗前受热（回流）。受热帮助稳定墨水并改善

它在清洗过程中的持久性。如果标

签/元器件不会受热，墨水的选择会更关键。清洗材料厂商和标签/墨水供应商合作测试标签和墨水/

色带材料。

在为应用选择标签或者标识墨水前，需要测试这些材料与清洗材料、洗涤温度、洗涤时间和多个清

洗工序传递的冲击能的兼容性。

5.5.10 粘合剂 PCB组装者使用一些胶粘剂来粘接元器件到印制电路板不同的部分。材料类型包括

RTV、环氧树脂、

氰基丙烯酸盐粘合剂、丙烯酸的、氨基甲酸乙酯、封胶和常用的厌氧材料。这些

材料类型可能在清洗过程中被腐蚀导致结合变弱。标签和部件标识也类似，在测试这些材料与清洗

材料、洗涤温度、洗涤时间和多个清洗工序传递的冲击能的兼容性之前，这些材料需要被适当地固

化。

5.5.11 敷形涂覆附着敷形涂覆材料、应用工艺和固化在敷形涂覆工艺中是非常关键的

因素。造成

敷形涂覆和润湿失效的因素是不恰当的清洗、气泡/空洞，和差的粘性。清洗后留下的离子污染物能

导致敷形涂覆起泡。因清洗不当引起的工序不良品能导致元器件和元器件引脚上涂覆层差的粘性/退

润湿。残留物在元器件下面、在焊点上和组件表面能导致元器件和元器件引脚上敷形涂覆层差的粘

性/退润湿。不同的标签使用不同的胶粘剂类型能导致标签周围敷形涂覆差的粘

性/退润湿。

此外，如果敷形涂覆要返工，应该确认固化后涂覆层与清洗工艺的兼容性。（见13.3节和13.4节的返

工信息）

6 ⼯艺开发与验证

6.1 前⾔在任何制程中，不定期地改变用于制作印制组件的材料结构或者生产工艺/参数是必要

的。这也许来自以下许多可能的因素：

• 材料禁用，由于环境法规、市场因素或者材料配方的改变；

• 新材料，因改进性能或者价格而成为可用时；

• 制造设备故障，要求更换；

• 供

应商提供的材料品质发生改变，所有材料在投入生产制程之前必须得到验证。

因此，制造商面临的任务是确定“新”的组装材料/制程是否和“旧”材料一样好或者更好，或者是

否是“合格”的组装材料/制程，并且需要提供数据支撑这样的评价。有很多要素应该纳入这个结论

中。这一章将着重于测定制造组件的洁净度与材料兼容性的考虑事项。本章节所列出的方法适用于

评估比较制程A与制程B哪一个效果

更好，而不是重新开发一个全新的制程，尽管它同样能够适用。

表6-1是关于大多数常用电子材料测试、鉴定、评估的IPC标准清单。专业工艺人员应该熟悉这些文

件。

表6-2是关于电子组件相关的材料的性能评估的IPC标准清单，并且定义了材料必须达到某些性能，

尤其是对于3级高性能电子产品。

2011年7月 IPC-CH-65B-C

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没有一个单一的方法可以用于决定评估一个新的生产工艺。生成数据的数量和种类取决于所生产的

产品、失效后果（如：生命维持）和终端用户。一般而言，三阶段法被认为是一种合理的方法：

• 阶段1-采用低成本测试手段的筛选试验。

• 阶段2-采用更具有代表性测试手段的验证试验。

• 阶段3-在制造组件上试实施的

鉴定实验（例如：首件鉴定/FAI）。

• 阶段4-工艺技术和材料从未一成不变。

理论上，当改进和验证生产工艺时，应该在持续改进、制程控制、闭环控制、操作者控制方面有更

多工作需要开展。改良的工艺应该集成到公司的质量体系和工艺标准中，并且应该应用统计过程控

制方法。关于统计过程控制方法的更多信息见IPC-9191。

强烈推荐客户参与这些改善

的策划与评估，这将确保试验方法是可接受的。

出于本文的目的，“确认”、“验证”、“筛选”或者其它类似术语都没有标准的定义。不同的个人和

组织使用这些术语都会有所不同。例如，ASA将阶段1的实验归之为“特性”；阶段2作为“性能和

环境”；阶段3工作为“筛选”。类似的，术语“试点工程”可能意味着一些单元，或者单独的生产

线，或者一整套

制造机构。只要这些测试程序启动，对术语的理解一致非常重要。

另一个重要的考虑就是附随制程开发和验证过程的文档。文档应该足够完善，以确保其它公司在未

来五年里可以精确复制这些实验。文档应该包括所有实验的日期，尤其是工艺变化开始在产品上实

施的日期。一旦现场失效需要追溯根本原因时，将变得非常有价值。

以下章节将使读者对第一阶段

至第三阶段的验证工作的基本要素有一个概念。

6.2 阶段1测试在阶段1的测试中，测试材料相互作用的主要影响。只有一些明显的不兼容才会被

发现。阶段1测试是为了解答“是否工作有效？”的问题。

到目前为止，最常见的阶段1测试使用的测试工具是IPC-B-24标准测试板，如图6-1所示。IPC-B-24

标准测试板设计于20世纪90年代初期，首先

作为测试工具用于测试波峰焊接过程中基材、表面金属

处理、助焊剂三者的相互影响。此标准测试板最早被用于IPC CFC关于各种助焊剂替代高固体松香的

评估实验。IPC-TP-1043和-1044包含更多的历史数据。研究人员选择16mil线径和20mil间距，可以

表6-1 材料鉴定规范与⽅法

标准要求

ASI/J-STD-004 助焊剂要求

ASI/J-STD-005 焊膏要求

ASI/J-STD-006 电子焊接领域电子级焊料合金及含有助焊剂与不含助焊剂的固体焊料的要求

IPC-TM-650 IPC 测试方法手册

IPC-9201 表面绝缘电阻手册

Telcordia GR-78-CORE 电迁移测试

IPC-SM-840 永久性阻焊剂和挠性覆盖材料的鉴定和性能规范

IPC-CC-830 印制线路组件用电气绝缘化合物的鉴定及性能

表6-2 性能规范

标准要求

IPC-A-600 印制板的可接受性

ASI/J-STD-001 焊接的电气及电子组件要求

IPC-A-610 电子组件的可接受性

IEC 61189-5 电子材料、互连结构和组件的试验方法—第5部分：印制电路板组件的试验方法

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确保波峰焊接时底部方向可避免桥接。16mil和20

mil分别对应0.4mm和0.5mm[0.016in和0.02in]，如

有必要，美国偶尔也使用公制单位。接触手指设

计为中心间距为100mil的50mil焊盘，这样那些金

属附件和边缘连接器可以用来测试这些板子。

B-24板可以很好的用于助焊剂/基板的相互影响实

验，也可用于助焊剂之间的相互影响实验，例如

焊膏残留物与返

工使用的液体助焊剂。

通过测试的经验教训，要关注用于评估B-24（或

者类似）的板上印刷焊膏的模板设计。如果焊膏

只被印刷在手指重叠区，那么焊膏将会出现珠

状，如图所示。可以通过印刷时将焊膏延伸印刷

至每个梳型公用的汇流条上加以修正。在回流焊接时，焊膏将熔融流至铜汇流条上，通过偷锡来防

止锡珠。这就是为什么很多IPC测试板都有指

插状的接触手指。

优点

• 非常简单的电路板（印制与蚀刻）。

• 梳型隔离接地电路。

• IPC在册的最低成本的测试板。

• 实验结果可与其它使用此板的程序进行比较。

•如果助焊剂/膏是J-STD-004认证过的，那么此板的表面绝缘测试数据已经存在。

• 表面绝缘电阻测试工具可同时用于IPC和Bellcore实验室的材料测试。

• 没有元器件组装（易加工，防呆）。

缺点

• 非常简

单的电路板（不能反映产品的复杂性）。

• 20mil的间隔也许不是代表性的产品。

• 板上一般不采用阻焊膜（但可以增加）。

• J-STD-004认证只能在无防护的裸铜板上完成。

• 理论上一般不用于Bellcore电迁移阻抗实验。

• 没有元器件组装（没有回流或者清洗挑战）。

尽管J-STD-004规定了表面处理为裸铜的环氧玻璃层压板，制程评估者仍常采用其它树脂体系（例如

聚酰亚胺）、施加阻焊膜和各种不同的表面处理方式（例如浸银）制作这种测试板。虽然不是十分合

适，J-STD-004中100兆欧的合格判据也常用这些替代材料的B24进行评估。

B24板常被作为阶段1测试的工具是因为它具有以下特性：

• 它很便宜，可以大量投入（可复制性）用于评估宽泛的材料或者相互影响。考虑到变化因素，推荐

使用三块同样的板子作为

最小样本量。

• 每块板子有4个同样的梳状图，可提高数据的统计密度。

• Gerber文件是公开的，所以任何人都可以生产。

• 大多数服务于电子工业的独立实验室都固定提供该板子的SIR实验。

图6-1 珠状焊膏

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