PCB物理测试手册大全

目的规定物理检测室开展的各检测工程的具体检测方式。适用范围适用于CCTC职责检测员负责按本工作指示或相关指示完成要求的各项物理测试。理化室工程师负责本工作指示的修订，并审核测试结果。理化室主管检测方式的审批。内容-手册名目及测试方式〔附于下页〕文件优先级当发生予盾时，那么按如下优先挨次：A．客户技术标准或PCB验收标准或〔MI〕B．企业标准C．本测试工作指示D．国际标准(如IPC，IEC等)记录及表格WI-Y2-QA-L008《半成品、成品物理性能测试工作指示》有关记录及表格进展。目 录1、阻焊剂结合力… P42、阻焊剂硬度… P43、孔抗拉脱强度… P54、抗剥离强度 P65、耐电流 P76、耐电压 P87、热应力冲击 P98、可焊性 P99、绝缘电阻 P1010、离子污染 P1111、孔壁铜厚度 P1412、金、镍厚度 P1613、阻抗 P1714、切片制作及分析 P1715、尺寸稳固性 P2416、翘曲度 P2617、电迁移 P2718、凹凸温热冲击 P2719、凹凸温油冲击 P2820、回流焊 P2921、潮湿平稳仪 P30一、阻焊剂结合力原理：利用胶纸与绿油的粘贴力测试绿油与基板的结合程度。目的：试验阻焊剂〔绿油〕与基板的结合程度。参考文件：IPC-TM-650 仪器：胶纸：3M公司600#1/2inchtape，或其他客户认可胶纸。方式：1试验步骤：热应力冲击(288℃10S1C1X1inch1mm的#字形小方格，如以以下图所示→将胶纸贴实在划有#字形小方格的板面上→用细纱手套擦胶纸以排去胶纸下的空气→压紧后快速以与板面垂直的方向向上拉。评判：观看测试后的胶带上测试物，要求绿油应无脱落。二、阻焊剂硬度1H–6H铅笔与绿油的摩擦测试阻焊剂的硬度。目的：试验绿油的硬度及耐摩擦力量参考文件：IPC-TM-650〔〕仪器：1H–6H铅笔〔要求用专用铅笔或中华牌铅笔代替〕方式：1试验步骤：6H45°的角度→将铅笔向前推四分之一英寸以上→直至无划痕，记录无划痕的最终一种铅笔的H2H。三、镀通孔抗拉脱强度原理：将铜线焊接在孔壁铜层上，以拉力测试仪测试铜层的拉脱强度。目的：试验铜层与孔壁的结合强度。参考文件：IPC-TM-650 3仪器：拉力测试仪。方式：1试验步骤232~260℃。用沾有松香水的铜丝放入PTH孔内，用电烙铁加热铜丝，将铜丝焊入孔内(留意电烙铁不能环重复五个循环。2/分〕。记录试验结果。〔PTH〕阴影局部面积。计算孔抗剥强度〔孔壁面积，单位为N/mm4LD =钻孔孔径d =完成孔径L =拉力评判：抗剥强度〔拉力/孔壁面积〕≥mm^2四、线路抗剥强度原理：利用拉力测试仪测试导线的抗剥强度。目的：试验线路与基材的结合强度。参考文件：IPC-TM-650 条件A仪器：拉力测试仪方式：1试验步骤：选择样板上〔〕5cm1cm。用夹头上的红色档校准仪器。PEEL”、“RELEASE”档调整夹头“ON”档，再按“ZERO”EEL”档以in/minute记录拉力表稳固时读数。记录最小拉力。将仪器归于“OFF”档，关闭拉力表电源。掏出样板计算线路抗剥强度〔线宽，单位为N/mmN/mm=

LMWSLW=线宽M S评判：抗剥强度〔拉力/线宽〕≥mm附:高Tg样本置于288±5℃的锡炉漂锡10+1/-0seconds。冷却后重复的测试步骤。评估：高Tg板料热应力后线路剥离强要求：大于mm(板厚<大于N/mm(板厚≥五、耐电流原理：通入设定电流，试验板件在规按时刻内是不是开路。目的：试验板件的耐电流性能。仪器：耐电流测试仪参考文件：IPC-TM-650〔〕内容1块待测板件。试验步骤：开电源开关。按住“limit”键不放，调剂“Current”10A。将两电笔接触于孔两边，按“output”1分钟后完成测试。关电源。评判：10A 60s无开路。六、耐高压原理：给板件加上设定电压，试验板件在规按时刻内是不是无火花、无击穿。目的：试验板件的耐电压性能。参考文件：IPC-TM-650〔〕仪器：耐压测试仪。内容：试样预备：取一块待测板件。试验步骤：。将“TESTVOLTAG”键设定在“DC KV”档。将“CURRENT将“TIME”30S。试电压KV”。间距≤5mil设定测试电压“”。将两探针别离接于待测两线路两头，留意避开短路。按“START”进展测试。评判：线间无火花无击穿七.热应力冲击原理：将板件浸入恒温锡炉，在规按时刻内看是不是分层。目的：试验板件耐热冲击力量。IPC-TM-650〔〕条件A仪器：恒温锡炉。方式：块待测板件〔半成品需蚀去铜箔，用冲床冲出50mm×50mm试样，置于烘箱，在121℃~149℃的温度下至少烘6H后在枯燥器内自然冷却至室温。4.2试验步骤：288℃，翻开电源。待温度升至288±5℃时，将试样涂上松香，用夹子夹住试样渗入锡槽中，深度约19mmmm10S将样本冷却至室温后洗净,在百倍镜下观看其外观;评判：不得有分层、爆板〔孔、白斑、绿油剥离、树脂软化、烧焦、织纹显露等缺点。八.可焊性原理：将试样浸入锡槽，通过孔润湿程度检测可焊性。目的:试验板件的可焊性。参考文件:IPC-TM-650 3仪器：恒温锡炉。内容：试样预备：取1块待测板件，用冲床冲出50mm×50mm的试样，置于烘箱，在105±51+1/-0H，自然冷却至室温。试验步骤：245℃，翻开电源。待温度升至245℃±5℃后，将试样涂上松香，用夹子夹住试样，仿照波峰焊让试2mm4S。锡料改换时刻：1/210%的孔半浸润，不得有不浸润或吹汽。九、高电阻〔绝缘电阻〕的测试方式原理：应用高阻仪检测板件电阻。目的：查验阻焊剂的印制质量，验证板件绝缘性知足要求。参考文件：IPC-TM-650〔〕仪器：高阻仪。内容：试样预备：试验板件为生产工艺加工的印制板或多层板在层压前的单片板。试样应清洁、无指纹、尘埃等任何沾污，并在正常试验大气条件下放置24以上。试验条件：温度：205℃；相对湿度：<75%86-106Kpa试验电压：1mm，10V，100V；1mm，250V500V，1000V。选择超高阻测试仪，其操作步骤如下：a.按“power”键；栏调至×108；调至导线间距所对应的电压；d〔别离插到两导线两头，保证不短路e.按“CHARGE”8评判：常态下绝缘电阻应大于×1011Ω。温湿处置后应不降低一个数量级。十、离子污染测试原理：利用板件浸入标准溶液后其外表离子溶解在溶液中，引发溶液电阻转变来计算板外表离子含量。目的：检查线路板的污染程度，保证绝缘电阻等知足电气要求。参考文件：IPC-TM-650仪器：离子污染测试仪，型号：Alpha600R4内容：试样预备：取一待测板件。600R翻开稳压器电源POWERCIEAN/FILL”键，待测试室溶液上升至整室的3/4体积时，按“CIEAN/FILL”键，待溶液停顿波动时，用比重计测试溶液的比重按“TEST”键按“YES”键〔EXMPLEERASE”键，使光标依至错误处，然后从头输入〕按“ENTER”键输入温度〔用华氏温度输入〕按“ENTER75%±3太低须参加异丙醇，太高须参加蒸馏水直至符合要求。按“ENTER”键按“NO”键按“1”键按“ENTER”键按“YES”键按“NO”键〔一样可按生产编号输入〕按“ENTER”键按“NO”键按“NO”键输入样本的长度〔单位英寸〕按“ENTER”键输入样本的长度〔单位英寸〕按“ENTER”键按“ENTER”键按“CLEAN/FILL”或“DRAIN”键调剂测试室溶液的高度，使溶液恰好没过样本按“ENTER”键输入溶液的体积〔以ml为单位〕按“ENTER”键把样本放入测试液，并加上盖子按“TEST”键，待测试完成后移出样品，盖回盖子按“ENTER”键按“CLEAN/FILL”键按“ENTER”键显现“CIEANCOMPLETERESETCIEANBUTTONPRESSENTERKEY”字样时按“CIEAN”键按“ENTER”键按“NO”键待溶液全数流回底座水池时，再按“DRAIN”键按“POWER”键清洁仪器及四周环境评判：离子浓度≤NaCl/inch2十一、孔壁铜厚原理：通过检测孔壁电阻测出孔壁铜厚。目的：查验镀铜厚度。仪器：孔电阻测试仪CMI-700方式:铜厚测厚仪〔CMI-700〕操作指示功能：适用于板件外表铜厚和金属化孔铜镀层厚度的测量。原理：承受微电阻法，通过电阻测量结果转换为铜层厚度。本机械设两块功能模块：BMX模块、EMX模块及MRX模块，MRX模块即为微电阻模块，共配备三种探头，别离为外表探头、TRP探头和ETP探头。其中，外表探头用于测量外表铜厚，TRP探头和ETP探头用于测量孔壁铜厚。操作指引：开机：翻开电源开关，按“bypass”MRXMRX模块界面。测量依照需要测试的工程，从校准文档名目中选择需要测试的探头，如SRP-一、TRP、ETP。选“测量”，按回车，选择校准文档，按回车进入测量界面。选“自动、手动、扫描或持续模式，按回车确认。选显示模式：图表或数据，按回车确认。将探头放在待测样品上并按紧探头，按“GO”进展测量，松开探头。成立校准文档，要测量数据，必需依照不同条件成立校准文档。〔SRP-1〕→“new”进入文档设置选项→输入文档编号→输入文档名称→输入文档标示→选“单位”→选精准到小数点几位→选每一个读数的测量次数→选每一个标准的测量次数→选数据高限→选数据低限→选最多贮存数据→选统计组大小→选是不是清屏→选数据加减补偿→选数据乘法补偿全部选择后，系统会提示校准标准块。将探头掏出并放在标准块上，按紧后GO。当显示“输入厚度”后，松开探头并输入标准块的厚度数据。重复以上操作测其次块标准块，校准完成。关于TRP探头：→按“new”进入文档设置选项→输入文档编号→输入文档名称→输入文档标示→选“单位”→选精准到小数点几位→选每一个读数的测量次数→选每一个标准的测量次数→选数据高限→选数据低孔径大小〔相关于固定尺寸模式〕→选孔径范围：微孔或标准孔→选最多贮存数据→选统计组大小→选是不是清屏→选数据加减补偿→选数据乘法补偿→选是不是多层板全部选择后，校准文档完成。ETP：→按“new”进入文档设置选项→输入文档编号→输入文档名称→输入文档标示→选“单位”→选精准到小数点几位→选每一个读数的测量次数→选每一个标准的测量次数→选数据高限→选数据低限→选板件厚度→选铜箔厚度→选是不是蚀刻→选最多贮存数据→选统计组大小→选是不是清屏→选数据加减补偿→选数据乘法补偿全部选择后，校准文档完成。十二、金、镍厚度测试原理：利用X目的：操纵沉金、镍厚度。仪器：CMIX内容：试样预备：取一待测板件。测试步骤开机：先翻开打印机和显示器电源，再翻开X光机和主机电源。输入操作密码。等待升流至中下角“GO”显示为绿色。按“波谱校准”将银标准样放在校准器光标上，先对准Cu-AgGO健测量，测量终止后再对准AgGO“波谱校准成功”方可连续下一步操作。按“测量”，选应用档案中所需测试程序，[如：Au-Ni-Cu]。测量。留意事项：先测金镍标准片，检查测量值与标准值的误差是不是超过5%，5%之内，5%那么通过QE测板，将所测区域放在校准器光标上，聚焦按GO为保证测试精度，每次测量都要先对焦，而且被测量面积应大于1X2mm。完成测量后，关机挨次与开机相反。十三、阻抗测试原理：利用阻抗测试机进展检测。目的：查验板件的阻抗性能。仪器：POLARCITS500S参考文件：IPC-TM-650〔〕内容：试样预备：取一待测板件。试验步骤：按下测试机的测试开关双击桌面上的“CITS500S”快捷方式图标，进入测试软件。插上与被测阻抗值相符的测试笔，差动阻抗需用差动测试笔。戴上防静电环套，调出标准块测试程序，进展测试，假设测试不合格那么由QE工程师检查、校正。测试合格后，选择“file”中“New”，或翻开现有文件并进展“编辑”，输入或修改测试的参数，如“Impedance”、“Tolerance”等。测试生产板。打印测试结果。十四、切片制作及分析原理：利用树脂加热熔融后再固化。目的：用于显微镜观看及照相。参考文件：A.客户技术标准或标准IPC-A-600仪器：热压固化仪、磨片机。内容:试样预备：取一待测板件，用切割机掏出样品。试验步骤：切片制作:热压法：用切割机掏出样品→用夹子夹好样品→称出12克树脂粉→把样品放入固化仪中→把树脂粉倒入固化仪→按“▼”键式样品降到样品室底部→旋紧上盖→▲”键使样品升起，30秒左右→显微镜观看照相。常规灌胶法：样品预备从PCB板上或测试样板上移取要求的测试样品，相邻的样品移取区间的间隙须不小23个最小孔径的镀通孔。将样品用240#粗砂纸研磨至离最终抛光大约1锋，并用水或异丙醇或乙醇清洗样品。将样品制作成样本B．垂直切片用胶纸固定或用样片夹夹住放于模具上。B．平行切片：将样片平行放置于底，然后注胶。B．角度切片：将样片用样片夹夹住与底面成必定角度(如30°或45°)，并登记此角度值。B．样品观看外表需面对固模外表。B试剂预备：取适量压克力粉，参加硬化剂，搅拌均匀，比例依据不同原材配制，一样为2:1(压克力粉：硬化剂)。B从固定模的一边警觉地注入压克力胶，确保通孔内注满胶体。假设必要，使用真空泵以让孔内注满胶体。B让样品培育一段时刻，并从环形模具上取下硬化的样品。样品的最低质量表现为：-样品与压克力胶之间没有间隙-镀通孔内允满胶体-切片内无气泡B．4研磨和抛光B．在240#砂纸上粗磨，研磨程度不得超过镀通孔孔壁边沿。B．按挨次用400#、600#、800#和1200#砂纸及大量的水流幼磨样品至镀通孔的轴向中心线。幼磨时期砂轮的转速为300转/分钟。持续研磨时，每换一次不同规格的砂纸，须将样品旋转90°，研磨时刻相应增为上一次研磨时刻的2~3倍，以移去上步骤研磨产生的擦花。B．4．3使用软布和抛光粉抛光样品。抛光之后，用显微镜检查样品以证明去除全部擦花。B．用中性温顺的皂液或溶液冲洗样品，并风干。B．检查样品，如有必要，须从微米氧化铝抛光开头重抛光，直到：B．擦花大小不比最终抛光产生的擦花大。B．通孔的电镀铜或基材上无污迹/氧化。B．样品的凹凸设与造模料全都。B．微切片的水平面应与孔中心线在同一平面上，测量孔径应在标称值±10%的范围内。假设研磨深度不够，那么须进展另外的重磨和抛光。B．用微蚀液蚀样品3030秒，以显示电镀层分界面。或参考客户的要求不对样品进展微蚀。微蚀药水制作法：浓氨水25ML+纯水25ml+30%双氧水3滴，封锁5分钟后才可使用。B．用自来水或DI水冲洗样品以去除微蚀剂。B．用溶液冲洗并风干。孔径或开窗尺寸，以保证后续研磨时能正确地到达半孔。NIKON金相显微镜明视野观看按变压器开关接通电源放样品将要用的物镜放入光路调剂适合的亮度〔旋至2/3处〕观看〔可选择利用目镜放大器〕照相接通照相机电源→用鼠标双击“Axiovision”图标进入Axiovision按工具栏中摄影机图标→调焦、调曝光量至图象最清楚→选择与物镜相匹配的比例尺→单击照相机图标→关闭摄影机→选取工具栏中的测量工具、进展测量记录结果或打印结果→关闭照相机电源→旋转光路转换杆→调剂显微镜物镜亮度至最小→关闭电源金相切片测量方式周密地测量内层和外层的铜厚、孔壁厚、介电层厚度、绿油厚度、层间对准度、钻孔粗糙度、电镀凸瘤、孔内无铜、内层分别、钉头或其他不良现象的分析，如爆板、内层污染、孔内无铜等。测量方式和相应的评估标准孔壁铜厚测定法将孔壁两边各分成六等份〔及〕进展测量〔如图1〕。(附图1)选取适当倍数放大镜〔200倍〕扣读取数据。计算此六点平均值。孔壁铜厚任何一点按客户要求验收。在测量厚度的同时，要对样片孔壁及镀层进展观看，参考IPC-A-600标准不能超标的有：孔内无铜、铜层分别、胶渣、钉头、粗糙度、孔角位变形、凸瘤、角位裂纹、内层铜裂纹、正凹蚀/负凹蚀过度等缺点。2)在放大镜下目视选取孔壁粗糙度大的那一边孔壁。将孔壁粗糙度最大的孔壁进展拍照，读出其该点孔壁粗糙度。评估标准钻孔粗糙度≤30um阻焊膜线面、线角厚度测量方式C标准:C位置位置umA10BC80以下7以上如客户有特别要求,按客户标准判定。钉头测量A:钉头宽度； B:内层铜厚；评估标准：50％[即(A-B)/B≤]正凹蚀，负凹蚀测量评估标准:正凹蚀P≤76um 负凹蚀N≤灯心〔芯吸效应〕的测量方式评估标准：灯心效应〔芯吸作用〕及/或径向裂痕从镀覆孔边缘进入孔绝缘填充材料的距离Max(a,b,c)，不该超过75um[]层间对准度从所预备的切片中选出误差最大的两个PAD,测量每一个PAD其中心线。所测两个PAD中心线的误差(R)即为层间对准度值。标准：R≤mil激光微导孔：构造应符合以以下图的要求：注：1.A=标称孔径±20%2.mm≤A≤mm3.B≥Ax20%4.a≤mm5.α≤90°十五、尺寸稳固性原理：利用二维机检测板件的尺寸稳固性；目的：检测覆铜板的尺寸稳固性；参考文件:IPC-TM-650 3仪器：二维机、烘箱、冲切机；4内容：27cm×29cm试验步骤：a切一块样板12×11(11“边为纬向,12“边为经向),按以以下图一所示,在b用二维机测4个孔的坐标，记为W11、W21、F11、F21。c用直径为12mm50℃)。e拿到温度为21±2℃、湿度为≤20%的恒温恒湿箱里停放1Hmins，从恒温d把样本垂直悬挂105℃±5℃的烘箱内，烘板4101/2e拿到温度为21±2℃、湿度为≤20%的恒温恒湿箱里停放1Hmins，从恒温恒湿箱里拿出,5分钟内完成孔坐标测试,_记为W12、W22,F12、F22。f再将样本放入150℃±5℃烘箱中2小时±51/2寸)。g重复步骤e,登记读数W13、W23,F13、F23。计算(IPC-4101 W22-W21 W13-W11 W23-W21Warp(经向)＝────────────────W11W21W11W21F12-F11Fill(纬向)＝────F22-F21────F13-F11────F23-F21────F11F21F11F21尺寸稳固性的可同意范围定为＜5mil/inch(5um/cm)十六、翘曲度原理：利用测量平台检测板件的翘曲程度。目的：查验板件的翘曲程度。参考文件:IPC-TM-650 3仪器测量平台塞规或游标高度划线尺直尺。4内容：试样预备：取一待测板件。试验步骤：扭曲度把印制板放在测量平台上，用手指按住印制板的某一个角，选择适当的塞规〔塞规直径应等于许诺的翘曲高度。假设塞规不能塞入翘曲间隙，那么印制板为合格，反之为不合格。弓曲度把印制板放在测量平台上，凹面朝下，用游标高度划线尺测量板件与平台之h。用直尺测量板子弯曲边长度l，那么扭曲度为h/l。十七、电迁移原理：将板件经温湿处置后，再测试板件的绝缘电阻。目的：试验板件在温湿环境的绝缘性能。仪器：调温调湿仪、高阻仪。内容：试样预备：取一待测板件，按IPC试验步骤：按要求进展温湿处置。按要求外加相应的直流电压温湿处置后，将试样从调温调湿仪中掏出，在常态中放置到试样外表枯燥以后再进展测定。测定按“高电阻〔绝缘电阻〕的测试方式”进展测试。500MΩ。十八、凹凸温热冲击原理：利用凹凸温试验箱对板件进展冷热处置。目的：测试板件在凹凸温下的耐用性。仪器：凹凸温试验箱、电阻计〔精准到毫欧。内容：试样预备：取一待测板件，按IPC试验步骤：试验预备：ab试验：100FR-4-55℃，+0/-5℃ 15传送 2分钟125℃，+5/-0℃ 155评判：电阻的增加≤10%。十九、凹凸温油冲击原理：利用热冲击试验装置(液槽型)在高温油浴下进展热处置。目的：试验板件在高温下的耐用性。内容