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PCB性能测试方法

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PCB性能测试方法

1  棕化剥离强度试验  剥离强度≧3ib/in  


2  切片试验  2.1.依客户要求;2.2.依制作流程单要求  


3  镀铜厚度  3.1.依客户要求;3.2.依制作流程单要求  


4  补线焊锡,电阻变化率  无脱落及分离,电阻变化率≦20%  


5  绿油溶解测试  白布无沾防焊漆颜色,防焊油不被刮起  


6  绿油耐酸碱试验  文字,绿油无脱落或分层(不包括UV文字)  


7  绿油硬度测试  硬度>6H铅笔  


8  绿油附着力测试  无脱落及分离  


9  热应力试验(浸锡)  无爆板和孔破  


10  (無鉛)焊锡性试验  95%以上良好沾锡,其余只可出现针孔、缩锡  


11  (有鉛)焊锡性试验  95%以上良好沾锡,其余只可出现针孔、缩锡  


12  离子污染试验  ≦4.5μg.Nacl/sq.in(棕化板), ≦3.0μg.Nacl/sq.in   (成型、喷锡)  成品出货按客户要求  


13  阻抗测试  1.依客户要求;2.依制作流程单要求  


14  Tg测试  Tg≧130℃,△Tg≦3℃  


15  锡铅成份测试    依客户要求  


16  蚀刻因子测试  ≧2.0  


17  化金/文字附着力测试  无脱落及分离  


18  孔拉力测试  ≧2000ib/in2  


19  线拉力测试  ≧7ib/in  


20  高压绝缘测试  无击穿现象  


21  喷锡(镀金、化金、化银)厚度测试  依客户要求  




操作过程及操作要求:  


一、棕化剥离强度试验:  


1.1 测试目的:确定棕化之抗剥离强度 


1.2 仪器用品:1OZ铜箔、基板、拉力测试机、刀片 


1.3 试验方法: 


1.3.1 取一张适当面积的基板,将两面铜箔蚀刻掉。 


1.3.2 取一张相当大小之1OZ铜箔,固定在基板上。 


1.3.3 将以上之样品按棕化→压合流程作业,压合迭合PP时,铜箔棕化面与PP接触。 


1.3.4 压合后剪下适合样品,用刀片割板面铜箔为两并行线,长约10cm,宽≧3.8mm。 


1.3.5 按拉力测试机操作规范测试铜箔之剥离强度。 


1.4 计算: 


1.5 取样方法及频率:取试验板1PCS/line/周  


二、 切片测试:  


2.1 测试目的: 


压合一介电层厚度;         


钻孔一测试孔壁之粗糙度;        


电镀一精确掌握镀铜厚度;        


防焊-绿油厚度; 


2.2 仪器用品:砂纸,研磨机, 金相显微镜,抛光液,微蚀液


2.3 试验方法: 


2.3.1 选择试样用冲床在适当位置冲出切片。


2.3.2 将切片垂直固定于模型中。 


2.3.3 按比例调和树脂与硬化剂并倒入模型中,令其自然硬化。


2.3.4 以砂纸依次由小目数粗磨至大目数细磨至接近孔中心位置


2.3.5 以抛光液抛光。 


2.3.6 微蚀铜面。 


2.3.7 以金相显微镜观察并记录之。 


2.4 取样方法及频率: 


电镀-首件,1PNL/每缸/每班,自主件2PNL/每批,测量孔铜时取9点,测量面铜时C\S面各取9点。 


钻孔-首件,(1PNL/轴/4台机/班,取钻孔板底板)打板边切片位置,读最大孔壁粗糙度数值。 


压合-首件,(每料号1PNL及测试板厚不合格时)取压合板边任一位置。 (注:压合介电层厚度以比要求值小于或等于1mil作允收。) 


防焊-首件,(1PNL/4小时)取独立线路。  


三、补线焊锡/电阻值测试:  


3.1测试目的: 为预知产品补线处经焊锡后之品质和补线处的电阻值。 


3.2仪器用品: 烘箱、锡炉、秒表、助焊剂、金相显微镜、欧姆表、修补刀。


3.3试验方法: 


3.3.1 选取试样置入烤箱烘150℃,1小时﹐操作时需戴粗纱手套﹐并使用长柄夹取放样品。  3.3.2 取出试样待其冷却至室温。 


3.3.3 均匀涂上助焊剂直立滴流5~10秒钟,使多余之助焊剂得以滴回。 


3.3.4 于288℃±5℃之锡炉中完全浸入锡液10±1秒/次, 3次(补线处须完全浸入),每次浸锡后先冷却再重浸。 


3.3.5 试验后将试样清洗干净检查补线有无脱落。 


3.3.6 若不能判别时做补线处的切片,用金相显微镜观查补线处有无异常。 


3.4 电阻值测试方法: 


3.4.1 补线后用修补刀刮去补线处两端的覆盖物(防焊漆、铜面氧化层),不可伤及铜面。 


3.4.2 用欧姆表测补线处两端的电阻值。 


3.4.3 取样方法及频率: 取成品板及半成品板各1PCS/周/每位补线操作员  


四、绿油溶解测试:  


4.1测试目的:测试样本表面的防焊漆是否已经完成硬化,及足以应付在焊接时所产生热力。 


4.2仪器用品: 三氯甲烷、秒表、碎布 


4.3测试方法: 


4.3.1将数滴三氯甲烷滴于样本的防焊漆表面,并等候约一分钟。 


4.3.2用碎布在滴过三氯甲烷的位置抹去,布面应没有防焊漆的颜色附上。 


4.3.3再用指甲在同样位置刮去,如果防焊漆没有被刮起,表示本试验合格。 


4.4取样方法及频率:3pcs/出货前每批  


五、耐酸碱试验:  


5.1 测试目的:评估绿油耐酸碱能力。 


5.2 仪器用品:H2SO4   10%        NaOH    10%        600#3M   胶带 


5.3 测试方法: 


5.3.1 配制适量浓度为10%的H2SO4。 


5.3.2 配制适量浓度为10%的NaOH。 


5.3.3 将样本放于烘箱内加热至约120±5℃,1小时。 


5.3.4 将两组样品分别浸于以上各溶液中30分钟。 


5.3.5 取出样品擦干,用600#3M胶带紧贴于漆面上长度约2英寸长,用手抹3次胶面,确保胶带每次只可使用一次。 


5.4 取样方法及频率:3pcs/出货前每批 


六、绿油硬度测试: 


6.1 测试目的:试验绿油的硬度。 


6.2 仪器用品: 标准硬度的铅笔:6H型号铅笔 


6.3 测试方法: 


6.3.1 用削笔刀削好铅笔,用细砂纸将笔咀磨尖。 


6.3.2 将样本水平放置于工作台面,首先用6H铅笔以一般力度在样本表面,倾斜45度,然后将铅笔以向 样本方向推,使笔尖在防焊漆表面划过约1/4"长。 


6.3.3 如防焊漆面没有被划花或破坏,则代表样本的硬度>6H 。 


6.3.4 如防焊漆有被划花的痕迹,则该硬度<6H 。 


6.4 取样方法及频率:3pcs/出货前每批 


七、 绿油附着力测试: 


7.1 测试目的: 测试防焊漆和板料或线路面的附着力。 


7.2 仪器用品:600#3M胶带 


7.3 测试方法: 


7.3.1 在未进行测试之前,先检查样本表面必须清洁无尘埃或油渍。 


7.3.2 用600#3M胶带紧贴于漆面上长度约2英寸长,用手抹3次胶面,确保贴平,胶带每次只可使用一次。 


7.3.3 用手将胶带垂直板面快速地拉起。 


7.3.4 检查胶带是否有附上防焊漆,板面防焊漆是否有松起或分离之现象。 


7.4 取样方法及频率:3pcs/出货前每批 


八、 热应力试验:  


8.1 试验目的:为预知产品于客户处之热应力承受能力 


8.2 仪器用品:烘箱、锡炉、秒表、助焊剂、金相显微镜。 


8.3 测试方法: 


8.3.1 选取适当之试样于表面检查无任何分层、起泡、织纹显露状后,及BGA及CPU没有用白板笔画过的,置入烤箱烘150℃,4小时。 


8.3.2 取出试样待其冷却至室温。 


8.3.3 将锡炉温度调整为288℃,并持温度计插入锡炉,确认锡炉之温度,若不符合要求,则进行补偿,直到其符合要求. 则进行补偿,直到其符合要求. 


8.3.4 用夹子夹测试板,将板面均匀涂上助焊剂直立滴流5~10秒钟,使多余之助焊剂得以滴回。以滴回。 


8.3.5 于288℃±5℃之锡炉中完全浸入锡液10±1秒/次,取出冷却后做第二次,共3次。


8.3.6 取出试样后待其冷却,并将试样清洗干净。 


8.3.7 做孔切片(依最小孔径及PTH孔作切片分析)。 


8.3.8 利用金相显微镜观查孔内切片情形。 


8.4 注意事项:操作时需戴耐高温手套、袖套及防护面罩,并使用长柄夹取放样品及试验。 


8.5 取样方法及频率: 3pcs/出货前每批 


九、有铅焊锡性试验:  


9.1 试验目的: 为预知产品于客户处之焊锡状况,以Solder pot仿真客户条件焊锡。 


9.2 仪器用品:烘箱、有铅锡炉、秒表、有铅助焊剂、10X放大镜 


9.3 测试方法: 


9.3.1 选择适当之试样,BGA及CPU没有用白板笔画过的, 并确定试样表面清洁后,置入烤箱烘烤120℃*1小时。 


9.3.2 试样取出后待其冷却降至室温。 


9.3.3 将锡炉内溶锡表面的浮渣及已焦化的助焊剂残渣完全清除干净。 


9.3.4 将试样完全涂上助焊剂,试样须直立滴流5~10秒,使多余之助焊剂得以滴回。 


9.3.5 将试样小心放在温度为245℃的锡池表面,漂浮时间3~5秒。 


9.4 注意事项:操作时需戴耐高温手套、袖套及防护面罩﹐并使用长柄夹取放样品及试验。 


9.5 取样方法及频率:3pcs/出货前每批。 


十、无铅焊锡性试验:  


10.1 试验目的: 为预知产品于客户处之焊锡状况,以Solder pot仿真客户条件焊锡。 


10.2 仪器用品:烘箱、无铅锡炉、秒表、无铅助焊剂、10X放大镜 


10.3 测试方法: 


10.3.1 选择适当之试样,BGA及CPU没有用白板笔画过的, 并确定试样表面清洁后, 置入烤箱烘烤120℃*1小时。 


10.3.2 试样取出后待其冷却降至室温。 


10.3.3 将锡炉内溶锡表面的浮渣及已焦化的助焊剂残渣完全清除干净。 


10.3.4 将试样完全涂上助焊剂,试样须直立滴流5~10秒,使多余之助焊剂得以滴回。 


10.3.5 将试样小心放在温度为260℃的锡池表面,漂浮时间3~5秒。 


10.4 注意事项:操作时需戴耐高温手套、袖套及防护面罩﹐并使用长柄夹取放样品及试验。 


10.5 取样方法及频率:3pcs/出货前每批。 


十一、离子污染度试验:  


11.1 测试目的:测试喷锡﹑棕化﹑成型后PCB受到的离子污染程度。 


11.2 仪器用品:离子污染机,异丙醇浓度75±3% 


11.3 测试方法:按离子污染机操作规范进行测试。 


11.4 注意事项:操作需戴手套﹐不可污染板面。 


11.5 取样方法及频率:


取喷锡板次/班           


取棕化板1次/班          


取成型板1次/班 


十二、阻抗测试:  


12.1 测试目的:测量阻抗值是否符合要求 


12.2 仪器用品:阻抗测试机 


12.3 测试方法:按阻抗测试机操作规范进行测试 


12.4 取样方法及频率:有阻抗要求:干膜蚀刻每班每料号每条线首件板1PNL,自主2 PNL/批, 防焊每班每料号3PNL(注:防焊后阻抗标准值与成品标准值要求相同) 


十三、Tg测试:  


13.1 测试目的: 测试压合板Tg是否符合要求。 


13.2 仪器用品:Tg测试仪。 


13.3 测试方法:按照Tg测试仪操作规范进行测试。 


13.4 取样方法及频率:取成品板1PCS /周。 


十四、锡铅成份测试:  


14.1测试目的: 通过测试检查锡铅成份是否在合格范围内。 


14.2仪器用品: 发射直读光谱Spectrovac 2000OR。 


14.3测试方法: 外发进行测试。 


14.4 取样方法及频率:取喷锡每条线锡样/周。 


十五、蚀刻因子测试:  


15.1 测试目的:通过测试检查蚀刻线的侧蚀状况。 


15.2 仪器用品:砂纸、研磨机、金相显微镜、抛光液、微蚀液 


15.3 测试方法:按正常参数进行蚀刻,然后打切片分析蚀刻因子计算公式:EF=2T/(b-a) 


15.4 取样方法及频率:取外层蚀刻线正常量产板,1PCS/每条线/月。 


十六、化金、文字附着力测试:  


16.1 测试目的:通过测试检查化金后化金处的附着力。 


16.2 仪器用品:3M#600胶带 


16.3 测试方法: 


16.3.1 将试验板放在桌上 


16.3.2 用600#3M胶带紧贴于漆面上长度约2英寸长,用手抹3次胶面,确保贴平,胶带每次只可使用一次。 


16.3.3 用手将胶带垂直板面快速地拉起。 


16.3.4 观察胶带上有无沾金/文字漆,板面化金处/文字漆是否有松起或分离之现象。 


16.3.5 取样方法及频率:3pcs/出货前每批 


十七、孔拉力测试: 


17.1 测试目的:试验电镀孔铜的拉力强度 


17.2 仪器用品:电烙铁,拉力测试机,铜线 


17.3 测试方法: 


17.3.1 将铜线直接插入孔内,以电烙铁加锡焊牢; 


17.3.2 被测试孔孔必需PAD面完整无缺,并将多余线路在PAD边切除; 


17.3.3 将铜线的末端用拉力机夹紧,按拉力机上升,直到铜线被拉断或孔被拉出,计下读数C(Kg); 


17.3.4 将待测孔使用游标卡尺测量出孔的内径C2(mm)和孔环外径C1(mm)。 


17.3.5 计算孔拉力强度: ib/in2    F = 4C/ (C12 - C22)*1420    F:拉力强度     C1:孔环外径(mm)    C2:孔环内径(mm) 


17.3.6 取样方法及频率:取外层蚀刻板1PCS/周 


十八、线拉力测试:  


18.1 测试目的: 试验镀层与PP的结合力。 


18.2 仪器用品:拉力测试机,刀片,游标卡尺。


18.3 测试方法: 


18.3.1 用游标卡尺量测出线宽(mm)。 


18.3.2 将线端用刀片挑起并剥离约2cm,用拉力测试机夹头夹紧挑起的线端。 


18.3.3 按上升将线剥离,(拉杆速度:50MM/MIN)计下拉力读数(Kg)。 


18.3.4 线拉力计算:    拉力(kg)  单位:ib/in   线宽(mm) 单位:ib/in 


18.4取样方法及频率:取外层蚀刻板1PCS/周。 


十九、高压绝缘测试:  


19.1 测试目的:测试线路板材料的绝缘性能 


19.2 仪器用品:高压绝缘测试仪,烘箱 


19.3 测试方法: 


19.3.1 烘烤板子,温度为50-60℃/3小时,冷却至室温,选样品上距离最近且互相不导通的一对线. 


19.3.2 按高压绝缘测试仪操作规范进行测试,测试要求为:    


a)  线距<3mil,所需电压250V,电流0.5A 。    


b)  线距≧3mil,所需电压500V,电流0.5A。    


c)  可根据客户要求设定电压和电流 。        


d)  或按双面板用1000V,多层板用500V。 


19.3.3 维持通电30+3/-0秒,若在此段期间内有击穿现象出现,则表示样本不合格. 


19.3.4 测试前,必须将测试台面清洁,并不可有金属物存在,以免影响测试结果或触电.  19.4 注意事项: 操作时需戴耐高压手套 


19.5 取样方法及频率:取成品板1PCS/周期 


二十、喷锡(镀金、化金、化银)厚度测试:  


20.1 测试目的:检验喷锡(化金、化银)厚度是否在合格范围内。 


20.2 仪器用品:X-Ray测试仪 


20.3 测试方法:按照X-Ray测试仪操作规范进行测试。 


20.4 取样方法及频率:首件,1pcs/每批 


二十一、异常管理与故障排除:  


1、成品信赖性实验发现有1pcs不合格者,需立即呈报品保主管,并取相同料号相同周期的板重做同一信赖性实验(数量10pcs以上),如第二次试验中有1pcs板测试不合格的板重做同一信赖性实验(数量10pcs以上),如第二次试验中有1pcs板测试不合格会商后续重工与重检对策。 


2、制程中有测试1pcs不合格者,需立即呈报品保主管及知会责任单位主管,并取同料号相同周期板重做试验(数量5pcs以上),第二次试验中有1pcs板测试不合格开立CAR予责任单位,追踪改善后取样确认效果,若仍不良可予以停产或呈报品保主管与责任单位主管会商对策。        


1.防焊品质检测:直接目视检察,再以1.5 ~10倍放大镜审视。  


2.密着性(胶带测试):按IPC-TM-650中TM2.4.28.1的规定,用3M胶带做涂膜抗剥离强度测试。  


3.硬度测试:依IPC-SM-840C 3.5.1/TM 2.4.27.2标准做硬度测试,用一片经过后烤的板子,用铅笔硬度计(JIS规格)约一牛顿的力成45℃的角在板面上画一条约一英寸长的线,用橡皮擦除碳粉并检查板上是否有刮痕,以刮痕不露铜为准。  


4.耐酸碱性测试:依IPC-SM-840C 3.6.1.1标准,取6PNL化银试板各2片浸入10%HCl、10%H2SO4、10%NaOH溶液中30 min﹔另取6PNL OSP试板各2片浸入10%HCl、10%H2SO4、10%NaOH溶60min后观察表面是否有起泡、剥离、变色等情形发生,再用3M胶带做剥离测试 


5.耐溶剂性:依IPC-SM-840C 3.6.1.1标准,清洗涂膜表面,观察表面是否有起泡、剥离、变色等情形发生,后用3M胶带做剥离测试 


6.耐高温性:  


6.1焊接性:按IPC-SM-840C 3.7,依据J-STD-003进行焊接时,检验对焊接点的焊接性有无不良影响。  


6.2耐焊锡性:按IPC-SM-840C 3.7.2,依据指定条件(J-STD-004:M助焊液,J-STD-006:Sn60或Sn63型焊锡)进行焊接后检验有无锡膏密着于涂膜。    


6.3焊锡耐热性:焊锡后观察涂膜外观,检验有无起泡﹔施以胶带拉扯试验后,检验有无剥离等不良情形发生  


6.4耐喷锡性:经喷锡前处理上助焊剂后喷锡,检验涂膜是否有起泡、剥离等情形发生,再施以胶带拉扯试验后,观察涂膜外观。  


6.5漂锡试验:温度:260℃,时间10S,试验三次;288℃,时间10S,试验三次。后检验涂膜是否有起泡、剥离等情形发生。 


7.检验塞孔效果:取板切BGA位做切片数个检验塞孔效果。    


8.检测线路上油墨厚度:取化银和OSP板做切片数个, 测量线路上不同位置的油墨厚度。 


9.undercut侧蚀情况:取试板做切片数个,测量undercut 的深度是否在规定范围1.2mil以内。  


10.耐热冲击性:依IPC-SM-840C 3.9.3/TM2.6.7.1 H品级-65~125°C,100次循环,检察涂膜有无起泡,龟裂,剥离等情形。 


11.耐化银、OSP、镀/化金性能:取数片试板经一厂化银、OSP线不同表面处理后,观察是否有起泡、剥离、拱起或变色等不良情形发生。(测试条件—镀金(电解):42°C,1.0A/dm²,5分钟﹔化金(无电解):90°C,5分钟。)