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PCB铜箔剥离实验方法以及怎样测力

日期:2020-10-22 09:15 作者:皇冠app

  由于PCB抄板技术涉及的范围非常广泛,所以决定了它的生产过程较为复杂,从简单的机械加工到复杂的机械加工,有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺,再到计算机辅助设计CAM等多方面的知识。

  1﹑ 铜箔的分子结构及方向(即铜箔的种类) 压延铜的耐折性能明显优于电解铜箔。

  3﹑ 基材所用胶的种类一般来说环氧树脂的胶要比压克力胶系的柔软性要好。所以在要求高挠性材料的选择时以环氧系为主。且拉伸模量(tensilemodulvs)较高的胶可提高挠曲性。

  5﹑ 绝缘基材绝缘基材PI的厚度越薄材料的柔软性越好,对PCB抄板的挠曲性有提高,选用低拉伸摸量(tensile modolos)的PI对PCB抄板的挠曲性能越好。

  在基材贴合覆盖膜后,铜箔两面材料的对称性越好可提高其挠曲性。因为其在挠曲时所受到的应力一致。线路板两边的PI厚度趋于一致,线路板两边胶的厚度趋于一致

  在coverlay压合时要求胶完全填充到线路中间,不可有分层现象(切片观察)。若有分层现象在挠曲时相当于裸铜在挠曲会降低挠曲次数。

  剥离强度主要是衡量胶粘剂的性能。一般来讲胶的厚度越厚其剥离强度会越好,但这并不是的,因为不同的生产商的胶的配方与结构是不一样的。若胶的分子结构很小的话,胶与铜箔的粘接面积会增加。从而提高粘结力,剥离强度随之提高。现材料生产商中,韩国世韩的材料就是利用此方法来提高剥离强度,同时降低胶厚的。

  另外铜箔本身的黑化处理工艺好坏与否及黑化层的成分对其胶粘剂与铜箔的粘合力也会有所影响。

  综上所述,要提高PCB的挠曲性能和剥离强度既要从材料选择上考虑,也要从生产工艺上控制。对于挠曲性我们希望选择更薄的材料,而又受到剥离强度和成本的制约,这可能是一直存在于PCB行业的矛盾。而电子产品的趋向是更小更轻更方便,从而使得PCB要求层数更多﹑材料更薄﹑性能更好。

  电解铜箔质量检测,主要包括电解铜箔的厚度、单位面积质量、抗高温氧化性、质量电阻率、抗拉强度、伸长率、可焊性、剥离强度的检测,现分述如下。

  测箔的厚度应使用分度值为0.001 mm 的读数千分尺或其他适当的仪器,测量时一定要注意将千分尺先调零,并且旋转力要造度。

  采用量程为0-200 g ,zui小分度值为0.1 mg 的天平,切取边长为(100 士0.2) mm 的正方形,厚度为铜箔厚度的试样3 个。取样位置在铜箔宽度方向的中心及两侧各取1 个试样,然后在天平上称重(到0.1 mg) ,记录其质量。测定结果取3 个试样的质量算术平均值。

  采用精度不低于0.05 级直流双臂电桥或等精度的其他设备,还需用量程为0-200 g ,zui小分度值为0.1 mg 的天平。

  切取长度为330 mm 、宽为(250.2) mm 、厚度为铜街厚度的试样4 个。取样位置为铜箔宽度方向中间部位及两侧各取1 个试样,横向取1 个试样。将4 个试样分别放在天平上称重(到0.1 mg) ,记录其质量。再测出室内温度并记录。

  试样的光面应与夹具的4 端相接触,电位端与试样的接触应为线接触或点接触,电流端应为带状接触。线及带的方面应与试样的长度方向垂直,两电位端之间的距离为(1 50 士1. 0) mm。两电流端之间的距离为300 mm ,两边的电流端与电位端之间的距离应相等。标准电阻的电流端与试样电流端之间的电阻,应小于单标准电阻及试样的电阻。

  将试样平直地夹在夹具上,在测试过程中,应尽量采用小电流,以免使试样变热引起额外误差。判断电流是否过大的方法,是将测试电流增加40% ,若增加电流后,测得的电阻值大于原电流测出值的0.06% ,则认为电流过大。这时必须降低测试电流,再重复以上试验,直到小于0.06% 时为止。正反方向电流各测一次,取其算术平均值。计算公式如下:

  ②切取长度为(200 土0.5) mm 、宽度为(1 5 0.25) mm、厚度为铜?自厚度的试样4个。取样位置在铜筒宽度方向处上沿纵、横方向各取2 个试样。

  ③将4 个试样分别放在天平上称重(到20 mg) 并记录质量。用量具测量试样长度Lo并记录。按下式计算试样截面积So 。

  ④用软铅笔在试样上划出两条标记,两标线 mm。所划标线 mm。试样机夹头距离为(125 士0. 1) mm。试验机夹头速度为50 mm/min。试验温度为(20 10)℃,否则应在记录和试验报告中注明。

  (2) 抗拉强度的测定对试样进行连续施荷直至拉断,由测力度盘或拉伸曲线上读出负荷凡,并按下式计算抗拉强度b。

  (3) 伸长率的测定试样拉断后的两线间的距离为L I ,在试样上量得或由拉伸曲线上读得。可用直线法或移位法(仲裁时用移位法)测出L I 。按下式计算伸长率。

  采用助焊剂的基本组成为:松香25% ,异丙醇(或乙醇) 75% 。试验仪器采用可焊性测试仪及8-12 倍放大镜。

  切取边长为(30 1) mm 的正方形,厚度为原箔厚度的10 个试样。

  试样在室温下浸泡在中性有机溶剂中5 min 以去油污。取出干燥,再浸入盐酸溶液(体积比为1 份密度为1.18 g/em3 的盐酸和4 份水)中, 15 s 后取出,用去离子水或蒸锢水漂洗,用热空气干燥。

  将试样浸入助焊剂中,至少保持1 min 取出垂直放置,排除多余助焊剂,在涂助焊剂后2h 内测试。

  将焊料升温并保持在温度(235+5) ℃,将已涂助焊剂的试样装入测试夹具中,安装到可焊性测试仪上。浸焊时间选用2s ,据此调整可焊性测试仪。启动可焊性测试仪,对试样进行自动浸焊。浸焊后用适当有机溶剂清除试样表面的残余助焊剂。在合适的光线下,用放大镜观察试样的润湿状态。

  铜箔的可焊性应合格。即:铜宿润湿良好,焊料覆盖良好。浸焊面应覆盖一层平滑光亮的焊料层,但允许在大约5% 的面积有分散的缺陷。10 个试样中至少有6 个通过为合格。

  采用示值误差不超过1% 的带记录仪的HY-0580剥离试验机,试样的破坏负荷应在试验机示值范围的15% -85% 之间。剥离试验机应带有合适的油浴,其温度范围在室温到300 c之间可调,控温精度为2% 。

  将铜箔压制成覆铜箔板,在被试覆铜板上切取长度为(75 1) mm、宽度为(50 1)mm、厚度为原板厚、边缘整齐的试样5 块。印制出标准图形,使铜箔的抗剥强度试条宽为(3 0.2) mm 两试条之间的距离为10 mm ,每块试样共4 条用于做抗剥强度试验。

  当铜箔标称厚度小于35m 时,在蚀刻标准试验图形前,可采用沉积铜的方法增加铜箔厚度,以免剥离时铜锚拉断,但沉积后铜锚的厚度不得超过38m。同时在试验报告中应说明原来铜徊的标称厚度。

  将试样一端的铜箔从基材上剥开约10 mm ,然后把试样夹持剥离机的试样架上,用试样夹夹住剥开的铜箔。注意夹样品时铜筒应与基材垂直,并把剥开的铜箔整个宽度夹住。启动剥离机均匀施加拉力。拉力方向与基材平面保持垂直。允许偏差为 5 ,使铜徊以(50 5) mm/min 的恒定速度进行剥离。记录剥离长度不小于25 mm 过程中的zui小剥离力、单位宽度所需的zui小的负荷为剥离强度,以牛顿每毫米(N/mm) 表示。

  对薄的容易弯曲的板材在进行试验前,可在其背面粘上一层刚性的板,以免试验期间试样产生弯曲。

  (1)热冲击后剥离强度试验采用焊锡浴,浴深度不小于40 mm ,浴口面积不小于100 mm X 100 mm ,并附有调温装置,其温度范围0-300 c ,控温度2 c。焊锡浴应保证不受通风的影响,焊料应符合GB 2423. 28 附录B 的规定。

  将焊锡浴加热至温度(260 士5) C ,并在整个试验过程中保持温度稳定,测温点位于液面下(25 士2.5) mm 处。把试样有图形的一面朝下投放到清洁的熔融的焊料表面上,放置时间按产品标准规定。试样达到规定的浸焊时间后取出,检查是否起泡或分层,如元起泡分层,则冷至15-35 C,再在剥离试验机上测定其剥离强度。

  (2) 干热后的剥离强度试验采用可控制温度2 c的电热鼓风恒温箱。把试样挂在恒温箱内,使试样的表面与鼓风的气流平行。升温至供需商定的处理温度,处理时间为(500 士5) h。在整个加热过程中箱内空气循环。干热处理后取出试样,冷却后检查是否起泡或分层,如不起泡或分层再在剥离试验机上测其剥离强度。

  (3)暴露于溶剂蒸汽的剥离强度溶剂采用三氯乙;皖或由供需双方协商确定的其他溶剂。

  先用合适的溶剂蒸汽发生装置,将试样置于常压下煮沸的三氯乙烧蒸汽中,经(120 5) s 取出,立即检查有无起泡或分层,然后在室内放置24 h 后,再检查一次如无起泡或分层,再在剥离试验机上测定其剥离强度。

  (4) 模拟电镀条件下暴露后的剥离强度采用搅拌均匀的无水硫酸铀蒸馆水溶液作为电解液,其浓度为10 g/dm3 , 模拟电镀槽及碳棒(阳极),约5 V 的直流电源,总阻值约300 ,电流为0.2 A 的可变电阻,能测量0.2 A 的直流电流表。

  在装有搅拌模拟电镀槽中,一边插入碳棒作为阳极,另一边插入一根带夹子的硬铜线,以作夹持样用,再插入温度计。将配制好的硫酸铀溶液放入槽中,搅拌均匀,并加热(70 2) C。先将试样上4 根铜箔条用适当方法连接起来,然后夹到试样夹上作为阴极,使试样的铜箔条保持垂直,并刚好浸入液体中。在试样与碳棒间加约5V 的直流电压,并调节至铜箔上的电流密度为215 A/m2 ,经(20 士2) min ,使之冷却至室温,如无起泡或分层以及

  (5) 高温下的剥离强度将剥离试验机的油浴加热到产品标准规定的温度,温度允差为2 C,在整个试验过程中保持温度稳定,测温点于液面下(252.5) mm 处。

  从试样的一端将铜箔从基材上剥开不小于10 mm ,然后把试样夹在剥离试验机的试样架上,用试样夹夹住剥开的铜箔,注意夹试样时铜箔应与基材垂直,并把剥开的铜箔整个宽度夹住。按供需双方协定的浸没温度与时间调节设备,然后启动试验机,使试样自动下降到油浴面下(252.5) mm 处,经受规定时间后,试验机自动进行热态下剥离试验。记录剥离长度不小于25mm 过程中的zui小剥离力。高温剥离试验时,用1 个试样,将试样裁定4 条样条分别进行测试。对低于温度160 c的剥离试验,也可以在空气循环加热箱中进行,试样达到要求的温度后,保持(60 士6) min ,然后进行剥离试验,并在15 min 之内完成。如因铜箔断裂或测定装置读数范围有困难时,高温剥离强度的测试可用宽度大于3 mm 的印制导体。

  剥离强度结果计算与评定,以4 个试样的zui小剥离力作为试验结果,把单位宽度所需要的zui小剥离力作为剥离强度,以牛顿每毫米(N/mm) 表示。

  符合设计图纸,有关规范和采购要求的,并按一个生产批生产出来的任何一块印制板

  用相同工艺生产的,用来确定一批印制板可接受性的一种印制板。它能代表该批印制板的质量

  用来完成一种测试用的导电图形。图形可以是生产板上的一部分导电图形或特殊设计的专用测试图形,这种测试图形可以放在附连测试板上液可以放在单独的测试板上(coupon)

  在制板内包含的一套完整的测试图形,用来确定在制板上的印制板质量的可接受性

  基材的层间或基材与导电箔之间,基材与保护性涂层间产生局部膨胀而引起局部分离的现象。它是分层的一种形式

  一种裂缝或空洞。它存在于围绕镀覆孔四周的镀层内,或围绕引线的焊点内,或围绕空心铆钉的焊点内,或在焊点和连接盘的界面处

  存在于基材内的一种现象,在织物交织处,玻璃纤维与树脂分离的现象。表现为基材表面下出现相连的白色斑点或十字纹,通常与机械应力有关

  发生在基材内部的,在织物交织处,玻璃纤维与树脂分离的现象,表现位在基材表面下出现分散的白色斑点或十字纹,通常与热应力有关

  基材表面的一种状况,即基材中编织玻璃布的纤维未断裂,并被树脂完全覆盖,但在表面显出玻璃布的编组花纹

  由于机械加工引起的基材表面上或表面下的破坏或分层现象。通常表现为在孔周围或其它机械加工部位的周围呈现泛白区域

  在镀覆孔孔壁与钻孔孔壁之间存在的空洞,可以从经受高温后的印制板镀覆孔显微切片中

  层压板中由于树脂不足,未能完全浸润增强材料的部分。表现为光泽差,表面未完全被树脂覆盖或露出纤维

  铜箔处理层(氧化物)转移到基材上的现象,表面铜箔被蚀刻掉后,残留在基材表面的黑色。褐色,或红色痕迹2.42printed board thickness 印制板厚度

  在绝缘体的同一表面上的两电极之间的直流电压除以该两电极间形成的稳态表面电流所得的商

  加在试样的相对两表面的两电极间的直流电压除以该两电极之间形成的稳态表面电流所得的商

  规定形状电极之间填充电介质获得的电容量与相同电极间为线dielectric dissipation factor 损耗因数

  对电介质施加正弦波电压时,通过介质的电流相量超前与电压相量间的相角的余角称为损耗角。该损耗角的正切值称为损耗因数

  绝缘材料在电场和电解液联合作用下,其表面能够承受50滴电解液而没有形成电痕的电压

  在规定试验条件下,绝缘材料耐受沿其表面的电弧作用的能力。通常用电弧在材料表面引起碳化至表面导电所需时间

  确定在极化电压和高湿条件下,基材是否有引起与其接触的金属部件发生腐蚀现象的试验

  层压板或印制板对于平面的一种形变。它可用圆柱面或球面的曲率来粗略表示。如果是矩形板,则弓曲时它的四个角都位于同一平面

  熔融焊料覆在基底金属表面后,焊料回缩,下不规则的焊料疙瘩,但不露基底金属

  加工过程中残留的能以自由离子形成能溶于水的极性化合物,列如助焊剂的活性剂,指纹,蚀刻液或电镀液等,当这些污染溶于水时,使水的电阻率下降

  为了材料的金象检查,事先制备试样的方法。通常采用截面剖切,然后灌胶,研磨,抛光,蚀刻,染色等制成

  在规定温度下将试样浮在熔融焊料表面保持规定时间,检验试样承受热冲击和高温作用的能力

  试样在拉伸负荷下断裂时,试样有效部分标线间距离的增量与初始标线tensile modules of elasticity 拉伸弹性模量

  使塑料薄膜裂开为两部分时所需之力。试样为无切缝规定形状的称为初始撕裂强度,试样有切缝的称为扩展撕裂强度

  在规定试验条件下,材料有焰燃烧的能力。广义而言,包含材料的易着火性和可继续燃烧性

  在规定条件下,试样在氧氮混合气流中,维持有焰燃烧所需的zui低氧浓度。以氧所占的体积百分率表示

  材料对酸碱盐溶剂及其蒸汽等化学物质的作用的抵抗能力。表现为材料的重量,尺寸,外观等机械性能等的变化程度

  预浸材料或涂胶薄膜材料中可挥发性物质的含量,用试样中挥发物的质量与试样原始质量的百分率表示

  层压板或预浸材料中树脂的含量,用试样中树脂的质量与试样原始质量的百分率表示

  预浸材料或B阶树脂,在热的作用下从固态经液体再到固态所需的时间,以秒为单位

  预浸材料在预定的温度受热时,由受热开始到树脂熔化并达到足以连续拉丝的粘度所需的时间

  预浸材料在规定的温度,压力试验条件下,压制成层压板计算得出的平均单张厚度

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