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电路板质量检验中测试图形的作用

时间:2012-12-14 15:31来源:未知 作者: 利达pcb 点击:
电路板质量检验中测试图形的作用
    近年来,通信、消费电子产品对印制板的高密度化、精细化要求越来越高,而横跨半导体与PCB电路板两个产业中的一个重要次产业-IC 载板也是现阶段各电路板企业升级产品的重要目标,另一波对产品应用可靠性有着必然需求的汽车电子风潮也给我国电路板企业提供了新机遇,在此之际,电路板质量检验中测试图形的功用作一简要介绍,希望能给大家带来启发。
  关键词:鉴定检验;质量一致性检验;附连板;综合测试图形

一、前言
  电路板(printed circuit board)就是在绝缘基材上按预定设计,提供元器件之间电气连接的导电图形,亦简称为电路板。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性,同时为元器件装配、检查、维修提供识别字符和图形。
  印制线路板的生产过程较为复杂,它涉及的工艺范围从机械加工、光化学、电化学、热化学、计算机辅助设计、测试等多方面的知识。而随着芯片封装技术与表面安装技术的不断发展,电路板的生产还在向(如背板)更大、更厚、更高密度发展,向手持移动设备的更小、更薄的两极发展,越来越多的新技术如埋盲孔技术、激光钻孔技术,感光绿油制作工艺技术应用于线路板生产,精度要求越来越高,在生产过程中产生的工艺问题也愈来愈多,新的问题时常会发生,有时还会存在部分问题在没有查清原因时就消失了的现象。电路板的生产过程是一种流水线形式的作业,任何一个环节出问题都会造成全线停产或大量报废的后果。因此,工艺、质量的工作压力较大,如何在严格控制成本的前提下,确保产品良率是他们关心的话题。

二、电路板测试图形与测试例
  在线路板的检验分类中,一般分材料检验、鉴定检验、工序检验、质量一致性检验。本文对以上的每种检验的方法不作具体祥述,而是从用于检验的测试图形板入手,进行简要的介绍与说明。
  企业在生产过程中,为了保证入库原材料的品质,或满足某一单客户的产品品质要求,以及有效地控制生产线制程的质量,都会针对不同客户的需求,设计制作相应的测试图形用于相应的性能检测,这种测试图形(test pattern)可以放在成品板的附连板(图1 例)上,也可以制作成专门的综合测试图形(composite test pattern)板。下图2 例为CPCA/JPCA-PB01-2006 《印制线路板》中多层电路板用综合测试图形。连板、测试图形板随成品板生产完成后,质量或工艺检验人员即可以按照相关的标准或客户委托要求依据规定的测试方法进行检测。以下利用几个典型的测试图形的试验与测试方法进行举例说明
1、电路板湿热和绝缘电阻测试(双面板试样)
以IPC-TM-650-2.6.3为例:
曝露测试样品于以下指定的一种测试条件下:
  一级条件:在温度35±5℃(95±9°F),相对湿度85到93%下4天。
  二级条件:在温度50±5℃(122±9°F),相对湿度85到93%下7天。
  三级条件:在温度范围从25±5/-2℃(77+9/-4°F)到65±2℃(149±4°F),相对湿度85到93%下共160小时。
  在整个试验过程中,电路板试验前绝缘电阻的测量应在实验室温湿度条件下进行。试验期间,应在指定的测试条件下,在所有的样品上施加100V±10V的直流极化电压。试验结束后,样品应在室温下稳定1到2小时后,进行最后的电阻测量。完成所有的电性能测试后,还应检查测试样品是否有明显的白斑、起泡、分层或其它形式的退化现象,并在室温下保持24小时后观察外观是否产生变化。样品绝缘性能的品质要求按IPC-6012B《刚性印制板的鉴定和性能规范》3.9.4条进行验收
 

2、导体(孔)互连性能测试

以IPC-TM-650-2.6.7.2例:
电路板的导体(孔)互连性能的温度冲击试验条件选择见表3:
按IPC-TM-650-2.6.7.2要求,测试样品应按照表3的条件经历100次温度循环。
在整个试验过程中,在第一个温度循环和最后一个温度循环的高温恒定期内对互连电阻进行测量,在应用规范要求的范围内,通过样品在第一次和第一百次温度循环之间抗力的最大变化,来评定它的可接受性。测试完成后,最少还要进行3个镀覆孔的显微剖切,并且在满足应用规范要求的范围内来评定它的可接受性。
  温度冲击后的孔互连品质按IPC-6012B《刚性印制板的鉴定和性能规范》3.11.8条进行验收。其规定,当试验后孔回路电阻值增加超过10%以上,即判不合格。另微切片的品质要求见表5与原文“图3-4各种铜层破裂定义”规定。
 

3、剥离强度、拉脱强度测试


 铜箔的剥离强度与孔的拉脱强度在航空航天、汽车电子等电路板的性能指标中是一项重要指标。因此,无论在国标、国军标,还是行业标准中都有明确的性能要求和具体的测试方法,在此不作具体讲解。

三、结束语
  电路板测试图形在质量控制中的作用只做了简单的介绍,随着我国电路板工业的快速发展,国外许多先进的相关标准和测试方法也引入国内行业中。目前,CPCA 协会也联合了国内的相关企业开始陆续翻译制定了一些满足当前工艺技术要求的新标准,希望从事电路板工艺质量控制的工程师从中能够得到裨益。

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