PCBA顧客受入基本検査ガイド：外観、極性、はんだ付け

注意

適用シナリオ：開梱後のPCBA外観の目視検査、部品の実装極性と方向の確認、および一般的なSMT/DIPはんだ付け欠陥の特定（IPC-A-610の合格基準を参照）。

極性およびはんだ付けの外観検査を完了し、欠陥がないことを確認した後、基本的な通電テストについては[PCBA初回通電トラブルシューティングガイド]を参照してください。

検査環境と補助ツール

目視検査の精度を確保するため、以下の標準条件で検査を実施することを推奨します：

1. ESD保護環境

ESDマットを備えたEPAワークステーションを使用してください。検査員はESDリストストラップまたはESD手袋を着用してください。

帯電防止テーブルマット付きESD安全ワークベンチ

ESDリストストラップ

2. 照明と拡大ツール

• 十分な照明：リングLED検査ライトを使用してください。
• 拡大鏡 / 顕微鏡：通常の目視検査には5倍～10倍の拡大鏡を使用してください。0.4mmピッチのQFP、QFN、BGAエッジなどのファインピッチ部品には、10倍～20倍の電子顕微鏡を推奨します。

リングLED検査ライト

3. 参照資料

• 該当するPCBAバージョンに対応するBOM、シルクスクリーン/組立図、およびDFM分析。
• IPC-A-610 Class 2規格など、適用される製品規格の参照文書。

PCB材料と基板外観の検査

まず、PCB自体とその表面コーティングの全体的な外観検査を実施し、製造中または輸送中に発生した可能性のある損傷を特定します：

反りと変形：PCBに明らかな曲がりやねじれがないか確認してください。過度の反りは、挿抜が困難になったり、BGAやチップコンデンサなどの部品に内部応力やクラックを引き起こす可能性があります。

PCBの反り

基板エッジと表面の物理的損傷：PCBエッジに欠け、切り欠き、または破断がないか確認してください。ソルダーマスク（緑色や黒色のソルダーマスクなど）が引っかかれたり削り取られたりして、下の銅が露出していないか確認してください。

PCBエッジの欠け

PCBソルダーマスクの引っかき傷欠陥

PCB表面の緑色ソルダーマスクの引っかき傷

銅配線が露出したPCBソルダーマスクの損傷

汚染と清浄度（フラックス残留物）：基板表面に過剰なフラックス残留物、油汚染、または異物がないか確認してください。十分に洗浄されていない活性フラックス残留物は、湿気の多い環境で微小短絡や腐食を引き起こす可能性があります。

PCBAフラックス残留物汚染

金フィンガー / エッジコネクタ：金フィンガー表面に引っかき傷、酸化や変色、はんだ汚染、指紋などの汚れがないか確認してください。

PCB金フィンガー

部品の方向と極性の検査

部品の方向や極性の誤りは、PCBAの初回通電時に異常を引き起こす可能性のある重要なリスクの一つです。そのため、初回通電前に、極性部品の実際のはんだ付け方向が生産文書と一致しているかを特に注意して確認する必要があります。

実際のPCBA生産は、注文で確認された生産文書に基づいて行われます。お客様は注文に含まれるDFM分析を参照して、実際の生産に使用されたDFMエンジニアリング図面を確認できます。DFMエンジニアリング図面に示された部品のデジグネータ、パッケージ情報、極性マーキングを基準として、PCBAの実際のはんだ付け状態が生産文書と一致しているかを確認してください。

JLCPCB DFM分析エントリーリンク

DFM分析メニュー

DFMエンジニアリング図面とPCBAの実際のはんだ付け状態の初期比較を完了した後、ダイオード、LED、タンタルコンデンサ、電解コンデンサ、IC、コネクタなど、方向要件のある部品に注目し、実際のはんだ付け方向がDFMエンジニアリング図面の極性マーキングと一致していることを確認してください。

一般的な電子部品の極性と方向の識別方法については、以下の記事を参照してください：部品の極性と方向の識別ガイド

一般的なSMT部品とはんだ接合部の欠陥

はんだ接合部が完全で連続したはんだ接続を形成しているか、また部品リードとパッド間に明らかな濡れ不足、オープン、ブリッジ、または異常な部品のずれの兆候がないかに特に注意してください。

以下は、最も一般的なはんだ付け欠陥とその識別方法の一部です：

1. はんだブリッジ

説明：過剰なはんだが2つ以上の隣接するはんだ接合部を接続し、直接短絡を引き起こします。

一般的な箇所：ファインピッチQFPおよびSOP部品のピン間、ならびにピンヘッダやメスヘッダなどの高密度コネクタ。

リスク：PCBAの通電時に電源短絡や信号線間の意図しない電流の流れを引き起こす可能性があります。

はんだブリッジ

2. マンハッタン現象（ tombstoning ）

説明：0402や0603の抵抗やコンデンサなどの2端子SMD部品の一端がパッドにはんだ付けされている一方、もう一端がパッドから浮き上がり、墓石のように見える状態。

リスク：オープン回路を引き起こし、回路が正常に動作しない可能性があります。

PCBのマンハッタン現象

3. 冷間はんだ接合部とオープンはんだ接合部

説明：

• 冷間はんだ接合部：はんだが部品リードまたはPCBパッドと正常で連続したはんだ接続を形成していない状態。具体的な状態は、はんだ接合部の外観と実際のはんだ付け状態に基づいて評価する必要があります。
• オープンはんだ接合部：部品リードがパッドの上に浮いた状態、またはパッド上のはんだ量がリードと接触するのに不十分な状態。

異常なはんだ接合部は、はんだとパッドまたは部品端子間に正常で連続したはんだ接続が形成されていないことを示している可能性があります。目視検査だけでは状態を確認できない場合、お客様ご自身での判断はお勧めしません。写真を提供いただければ、エンジニアがさらに確認いたします。

リスク：オープン回路や電気的接触不良を引き起こす可能性があり、断続的または潜在的な故障として現れ、動作が不安定になることがあります。

冷間はんだ接合部

PCBオープンはんだ接合部

4. 部品の位置ずれ

説明：SMD部品がパッド上で回転または水平にずれ、リードまたは端子が設計されたパッド位置の中心から外れている状態。

部品の位置ずれ：部品が設計されたパッド位置から明らかにずれて、部品端子とパッド間の有効な重なりが不十分になり、短絡やオープン回路のリスクが生じていないか確認してください。境界的なケースについては、具体的な部品パッケージとIPC-A-610の要件を考慮して評価する必要があります。

PCB上のSMD部品の位置ずれ欠陥

5. はんだボール

説明：はんだ付け後にPCB表面または部品リード周辺に残る球状のはんだ粒子。

リスク：はんだボールがその後の使用や振動で脱落した場合、ファインピッチICの下に移動して潜在的な短絡を引き起こす可能性があります。

はんだボール

注意

部品下の隠れたはんだ接合部（BGA / LGA / QFNサーマルパッド）

BGAやLGAなどのパッケージのはんだ接合部は部品の下に隠れており、従来の目視検査では直接検査できません。このようなパッケージにはんだブリッジ、オープンはんだ接合部、またはボイドがあるかを判断する必要がある場合は、X線検査装置を使用したサンプリング検査を推奨します。

不適合製品の識別とフィードバックプロセス

検査中に上記の外観欠陥が特定された場合は、以下の手順に従ってください：

1. 不良基板の隔離とマーキング

• 欠陥箇所の近くに位置決めラベル（赤いドットシール）を貼付してください。ラベルをICパッケージや金フィンガーに直接貼らないでください。
• 該当する基板を専用の不適合製品用ESD安全容器に入れ、合格品と分離して混入を防いでください。

不良基板の隔離とマーキング

2. 欠陥データの記録

• バッチの検査総数、不良基板数、および特定された具体的な欠陥タイプを記録してください。

アフターサポート

アフターサポートエンジニアが問題を迅速に特定できるよう、異常を報告する際は以下の情報を提供してください：

1. ご注文番号

2. 影響を受けた数量と受領した総数量

3. 鮮明な写真/動画：影響を受けたPCBAの全体写真と欠陥箇所のクローズアップ写真/動画。

記録した欠陥のクローズアップ写真と動画をアフターサポートエンジニアリングチームにお送りください。速やかに問題を評価し、原因の特定をお手伝いいたします。