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PCB切片分析及可靠性测试

PCB可靠性测试方法
测试项目的品质要求和判定标准
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
博九官网 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(同步骤8.3.4),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。

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