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盘点16种常见的PCB可靠性测试,您的板经得起测试吗?

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一个可靠性的PCB板,需要经过多轮测试。下面我们一起来看看16种常见的PCB可靠性测试,有兴趣的客户可以测试下自己的板子是否过关。


1. 阻焊膜硬度测试

测试目的:

检测阻焊膜硬度

测试原理/设备:

标准测试铅笔的硬度排序:4B>3B>2B>B>HB>F>H>2H>3H>4H>5H>6H

测试过程:

将电路板放在平坦的表面上。使用标准测试笔在板上刮擦一定范围的硬度,直到没有刮痕。记录铅笔的最低硬度。

测试结果说明:

最低硬度应高于6H


2.离子污染测试

测试目的:

测试板面污染程度。离子残留,通常是有极性的,有可能在线路板上引起电气化学效应。

测试原理/设备:

离子污染机:通过测试样品单位表面积上离子数量的多少,来判断样品清洁度是否达到要求

测试过程:

使用75%异丙醇溶液对样品表面进行清洗15分钟,离子可以溶解到丙醇中,从而改变其导电性。记录电导率的变化以确定离子浓度。

测试结果说明:

离子浓度≤6.45ug.NaCl/sq.in


3.固化测试

测试目的:

测试阻焊膜/字符的抗化学侵蚀能力

测试原理/设备:

二氯甲烷

测试过程:

1.用滴管将适量二氯甲烷滴在试样表面上;

2.立即用白色棉布擦拭试样被测部位;

3.观察棉布及试样板面并作记录。

测试结果说明:

白色棉布上不沾有阻焊膜或字符,板面阻焊膜及字符没有溶解变色现象。


4.TG值测试(玻璃化温度 )

测试目的:

通过示差量热分析仪(DSC)来测试PCB的玻璃化转变温度(TG)

测试原理/设备:

DSC测试仪、电子天平、烘箱、干燥器

测试过程:

1.取样并将样品边缘打磨光滑,样品重量控制在15~25mg之间。将待测样品放入105℃的烘箱内烘烤2小时,取出放入干燥器内冷却至室温至少30分钟;

2.将样品放在DSC的样品台上,设定升温速率是20℃/min,扫描终止温度视样品TG结果而定;

3.重复2次扫描,从所得的热流曲线上,使用Universal Analysis软件分析得出玻璃化转变温度TG和∆TG 。

测试结果说明:

TG值越高PCB性能越好,TG应高于150℃


5.热应力测试

测试目的:

测试基材和铜层的耐热程度

测试原理/设备:

恒温锡炉、秒表、烘箱

测试过程:

1.140℃条件下烘板4小时,取出冷却至室温。蘸取助焊剂。

2.将恒温锡炉温度调至288℃,将样品浮在锡面上,10秒后拿出。冷却至室温。

3.可根据需要重复浮锡、冷却的步骤。

测试结果说明:

表观观察,不允许出现分层、白点、阻焊脱落等情况;切片观察,无铜层断裂、剥离、基材空洞等情况。


6.可焊性测试

测试目的:

检验印制板表面导体及通孔的焊接性能

测试原理/设备:

恒温锡炉秒表、烘箱

测试过程:

1.05℃条件下烘板1小时,取出冷却至室温。蘸取助焊剂(中性,ALPHA100);

2.将恒温锡炉温度调至235℃,样品平行于锡面,摆动进入熔锡中,3秒后取出,冷却至室温。(评估表面焊盘可焊性)

3.将恒温锡炉温度调至235℃,样品垂直于锡面进入熔锡中,3秒后取出,冷却至室温。(评估镀通孔可焊性)

测试结果说明:

表面(主要指SMT焊盘)润湿面积至少应95%。各镀通孔应完全浸润铅锡。


7.PCB剥离测试

测试目的:

检测刚性印制板在正常试验大气条件下的抗剥强度。

测试原理/设备:

剥离强度测试仪

测试过程:

1.将试样上印制导线一端从基材上至少剥离10mm,对于成品印制板,其长度不少于75mm,宽度不小于0.8mm;

2.将试样固定于剥离测试仪上,用夹具将印制导线夹住;

3.以垂直于试样且均匀增加的拉力将印制导线剥离下来,若剥离长度不足25mm就断裂,试验重做;

4.记录抗剥力,并计算每毫米宽度上的抗剥力(即剥离强度)。

测试结果说明:

导线抗剥强度应不小于1.1N/mm


8.耐电压测试

测试目的:

检测PCB板耐电压程度

测试原理/设备:

耐电压测试仪

测试过程:

1.将待测样品做适当清洗及烘干处理;

2.将耐电压测试仪+/-端分别连接到被测导体一端;

3.耐电压测试仪电压值从OV升至500VDC,升压速率不超过100V/s。在500VDC的电压作用下持续时间30s。

测试结果说明:

测试过程中,绝缘介质或导体间距之间,不应出现电弧、火光等情况


9.CTE测试

测试目的:

评估PCB板的热变形系数

测试原理/设备:

TMA测试仪、烘箱、干燥器

测试过程:

1.取样并将样品边缘打磨光滑,样品尺寸6.35*6.35mm;

2.将待测样品放入105℃的烘箱内烘烤2小时,取出放入干燥器内冷却至室温至少30分钟;

3.将样品放在TMA的样品台上,设定升温速率是10℃/min,扫描终止温度设定为250℃;

4.从所得的热流曲线上,使用Universal Analysis软件分析,分别得出板材在Tg点前后的CTE。

测试结果说明:

使用Universal Analysis软件分析结果。


10.爆板测试

测试目的:

评估PCB板基材的耐热程度

测试原理/设备:

TMA测试仪、烘箱、干燥器

测试过程:

1.取样并将样品边缘打磨光滑,样品尺寸6.35*6.35mm;

2.将待测样品放入105℃的烘箱内烘烤2小时,取出放入千燥器内冷却至室温至少30分钟;

3.将样品放在TMA的样品台上,设定探头压力为0.005N,升温速率为10℃/min;

4.将样品温度升至260℃,当温度升至260℃时,恒定此温度60分钟,或直至测试失效为止,停止扫描;

5.当出现明显分层时,可停止扫描;

6.爆板时间定义为从恒温开始到明显分层为止之间的时间。记录此时间。

测试结果说明:

爆板时间越长,说明PCB基材耐热程度越好。


11.绿油溶解测试

测试目的:

测试样本外表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。

测试原理/设备:

三氯甲烷、秒表、碎布

测试过程:

1.将数滴三氯甲烷滴于样本的防焊漆外表,并等候约一分钟;

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;

3.再用指甲在同样位置刮去。

测试结果说明:

如果防焊漆没有被刮起,表示本试验合格。


12.无铅焊锡性试验

测试目的:

为预知客户处置产品的焊锡状况,用Solder pot仿真客户条件焊锡。

测试原理/设备:

烘箱、无铅锡炉、秒表、无铅助焊剂、10X放大镜

测试过程:

1.选择适当之试样,BGA及CPU没有用白板笔画过的,并确定试样外表清洁后,置入烤箱烘烤120C*1小时。试样取出后待其冷却降至室温。

2.将试样完全涂上助焊剂,试样须直立滴流5~10秒,使多余的助焊剂得以滴回。

3.将试样小心放在温度为260℃的锡池外表,漂浮时间3~5秒。

4.操作时需戴耐高温手套、袖套及防护面置﹐并使用长柄夹取放样品及试验。


13.阻抗测试

测试目的:

测量阻抗值是否符合要求

测试原理/设备:

阻抗测试机

测试过程:

按阻抗测试机,操作标准进行测试。

测试结果说明:

依据客户要求


14.孔拉力测试

测试目的:

试验电镀孔铜的拉力强度

测试原理/设备:

电烙铁,拉力测试机,铜线

测试过程:

1.将铜线直接插入孔内,以电烙铁加锡焊牢;

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;

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);

4.使用游标卡尺测量出孔的内径C2(mm)和孔环外径C1(mm)。

测试结果说明:

计算孔拉力强度F:

ib/in2F= 4C/(C12-C22)*1420


15.高压绝缘测试

测试目的:

测试线路板材料的绝缘性能

测试原理/设备:

高压绝缘测试仪,烘箱

测试过程:

烘烤板子,温度为50-60°C/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。

按高压绝缘测试仪操作标准进行测试,测试要求为:

1)线距<3mi1,所需电压250V,电流0.5A

2)线距≥3mi1,所需电压500V,电流0.5A

3)可根据客户要求设定电,压和电流

4)或按双面板用1000v,多层板用500v

测试结果说明:

维持通电30秒,若出现击穿现象,则表示样本不合格


16.耐酸碱试验

测试目的:

评估绿油耐酸碱能力

测试原理/设备:

H2SO4、NaOH、600#3M胶带

测试过程:

1.配制浓度为10%的H2SO4和10%的NaOH;

2.样本放于烘箱内加热至约120±5℃,1小时;

3.将两组样品分别浸于以上各溶液中30分钟;

4.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。

 

以上整理:华秋电路

 

结语:

不同的PCB电路板产品,对可靠性的需求会不一样,有些要求适应高低温、有些需要扛住超高压、有些则对寿命要求特别高...因此不同电路板需要进行不同的可靠性测试,这需要具体产品具体分析。

华秋电路提供1~32层PCB制造服务,高可靠、短交期!华秋严格执行IPC二级标准,即出货电路板平均孔铜厚度≥20μm。

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华秋打样参考:https://www.hqpcb.com/pcbnews/1700.html?f=pcbAct_dyw