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    PCB切片分析及可靠性測試

    PCB可靠性測試方法
    測試項目的品質要求和判定標準
    操作過程及操作要求:
    一、棕化剝離強度試驗:
    1.1 測試目的:確定棕化之抗剝離強度

    1.2 儀器用品:1OZ銅箔、基板、拉力測試機、刀片
    1.3 試驗方法:

    1.3.1 取一張適當面積的基板,將兩面銅箔蝕刻掉。

    1.3.2 取一張相當大小之1OZ銅箔,固定在基板上。
    1.3.3 將以上之樣品按棕化→壓合流程作業,壓合迭合PP時,銅箔棕化面與PP接觸。
    1.3.4 壓合后剪下適合樣品,用刀片割板面銅箔為兩并行線,長約10cm,寬≧3.8mm。
    1.3.5 按拉力測試機操作規范測試銅箔之剝離強度。
    1.4 計算:
    1.5 取樣方法及頻率:取試驗板1PCS/line/周
    二、切片測試:
    2.1 測試目的: 壓合一介電層厚度;
    鉆孔一測試孔壁之粗糙度;
    電鍍一精確掌握鍍銅厚度;
    防焊-綠油厚度;
    2.2 儀器用品:砂紙,研磨機, 金相顯微鏡,拋光液,微蝕液
    2.3 試驗方法:

    2.3試驗方法:

    2.3.1 選擇試樣用沖床在適當位置沖出切片。
    2.3.2 將切片垂直固定于模型中。
    2.3.3 按比例調和樹脂與硬化劑并倒入模型中,令其自然硬化。
    2.3.4 以砂紙依次由小目數粗磨至大目數細磨至接近孔中心位置
    2.3.5 以拋光液拋光。
    2.3.6 微蝕銅面。
    2.3.7 以金相顯微鏡觀察并記錄之。
    2.4 取樣方法及頻率:
    電鍍-首件,1PNL/每缸/每班,自主件2PNL/每批,測量孔銅時取9點,測量面銅時C\S面各取9點。
    鉆孔-首件,(1PNL/軸/4臺機/班,取鉆孔板底板)打板邊切片位置,讀最大孔壁粗糙度數值。
    壓合-首件,(每料號1PNL及測試板厚不合格時)取壓合板邊任一位置。 (注:壓合介電層厚度以比要求值小于或等于1mil作允收。) 防焊-首件,(1PNL/4小時)取獨立線路。
    三、補線焊錫/電阻值測試:
    3.1測試目的: 為預知產品補線處經焊錫后之品質和補線處的電阻值。
    3.2儀器用品: 烘箱、錫爐、秒表、助焊劑、金相顯微鏡、歐姆表、修補刀。
    3.3試驗方法:  3.3.1 選取試樣置入烤箱烘150℃,1小時﹐操作時需戴粗紗手套﹐并使用長柄夾取放樣品。

    3.3.2 取出試樣待其冷卻至室溫。
    3.3.3 均勻涂上助焊劑直立滴流5~10秒鐘,使多余之助焊劑得以滴回。
    3.3.4 于288℃±5℃之錫爐中完全浸入錫液10±1秒/次, 3次(補線處須完全浸入),每次浸錫后先冷卻再重浸。
    3.3.5 試驗后將試樣清洗干凈檢查補線有無脫落。
    3.3.6 若不能判別時做補線處的切片,用金相顯微鏡觀查補線處有無異常。
    3.4 電阻值測試方法:
    3.4.1 補線后用修補刀刮去補線處兩端的覆蓋物(防焊漆、銅面氧化層),不可傷及銅面。
    3.4.2 用歐姆表測補線處兩端的電阻值。
    3.4.3 取樣方法及頻率: 取成品板及半成品板各1PCS/周/每位補線操作員
    四、綠油溶解測試:
    4.1測試目的:測試樣本表面的防焊漆是否已經完成硬化,及足以應付在焊接時所產生熱力。

    4.2儀器用品: 三氯甲烷、秒表、碎布
    4.3測試方法:
    4.3.1將數滴三氯甲烷滴于樣本的防焊漆表面,并等候約一分鐘。
    4.3.2用碎布在滴過三氯甲烷的位置抹去,布面應沒有防焊漆的顏色附上。
    4.3.3再用指甲在同樣位置刮去,如果防焊漆沒有被刮起,表示本試驗合格。
    4.4取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批
    五、耐酸堿試驗:
    5.1 測試目的:評估綠油耐酸堿能力。
    5.2 儀器用品:
    H2SO4   10%
    NaOH    10%
    600#3M   膠帶
    5.3 測試方法
    5.3.1 配制適量濃度為10%的H2SO4。
    5.3.2 配制適量濃度為10%的NaOH。
    5.3.3 將樣本放于烘箱內加熱至約120±5℃,1小時。
    5.3.4 將兩組樣品分別浸于以上各溶液中30分鐘。
    5.3.5 取出樣品擦干,用600#3M膠帶緊貼于漆面上長度約2英寸長,用手抹3次膠面,確保膠帶每次只可使用一次。
    5.4 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批
    六、綠油硬度測試:
    6.1 測試目的:試驗綠油的硬度。
    6.2 儀器用品: 標準硬度的鉛筆:6H型號鉛筆
    6.3 測試方法:
    6.3.1 用削筆刀削好鉛筆,用細砂紙將筆咀磨尖。
    6.3.2 將樣本水平放置于工作臺面,首先用6H鉛筆以一般力度在樣本表面,傾斜45度,然后將鉛筆以向 樣本方向推,使筆尖在防焊漆表面劃過約1/4"長。
    6.3.3 如防焊漆面沒有被劃花或破壞,則代表樣本的硬度>6H。
    6.3.4 如防焊漆有被劃花的痕跡,則該硬度<6H 。
    6.4 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批
    七、 綠油附著力測試:
    7.1 測試目的: 測試防焊漆和板料或線路面的附著力。
    7.2 儀器用品:600#3M膠帶 7.3 測試方法:
    7.3.1 在未進行測試之前,先檢查樣本表面必須清潔無塵?;蛴蜐n。
    7.3.2 用600#3M膠帶緊貼于漆面上長度約2英寸長,用手抹3次膠面,確保貼平,膠帶每次只可使用一次。

    7.3.3 用手將膠帶垂直板面快速地拉起。
    7.3.4 檢查膠帶是否有附上防焊漆,板面防焊漆是否有松起或分離之現象。
    7.4 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批 八、 熱應力試驗:
    8.1 試驗目的:為預知產品于客戶處之熱應力承受能力
    8.2 儀器用品:烘箱、錫爐、秒表、助焊劑、金相顯微鏡。
    8.3 測試方法:
    8.3.1 選取適當之試樣于表面檢查無任何分層、起泡、織紋顯露狀后,及BGA及CPU沒有用白板筆畫過的,置入烤箱烘150℃,4小時。
    8.3.2 取出試樣待其冷卻至室溫。
    8.3.3 將錫爐溫度調整為288℃,并持溫度計插入錫爐,確認錫爐之溫度,若不符合要求,則進行補償,直到其符合要求. 則進行補償,直到其符合要求.
    8.3.4 用夾子夾測試板,將板面均勻涂上助焊劑直立滴流5~10秒鐘,使多余之助焊劑得以滴回。以滴回。
    8.3.5 于288℃±5℃之錫爐中完全浸入錫液10±1秒/次,取出冷卻后做第二次(同步驟8.3.4),共3次。
    8.3.6 取出試樣后待其冷卻,并將試樣清洗干凈。
    8.3.7 做孔切片(依最小孔徑及PTH孔作切片分析)。
    8.3.8 利用金相顯微鏡觀查孔內切片情形。
    8.4 注意事項:操作時需戴耐高溫手套、袖套及防護面罩,并使用長柄夾取放樣品及試驗。
    8.5 取樣方法及頻率: 3pcs/出貨前每批
    九、有鉛焊錫性試驗:
    9.1 試驗目的: 為預知產品于客戶處之焊錫狀況,以Solder pot仿真客戶條件焊錫。
    9.2 儀器用品:烘箱、有鉛錫爐、秒表、有鉛助焊劑、10X放大鏡
    9.3 測試方法:
    9.3.1 選擇適當之試樣,BGA及CPU沒有用白板筆畫過的, 并確定試樣表面清潔后,置入烤箱烘烤120℃*1小時。

    9.3.2 試樣取出后待其冷卻降至室溫。
    9.3.3 將錫爐內溶錫表面的浮渣及已焦化的助焊劑殘渣完全清除干凈。
    9.3.4 將試樣完全涂上助焊劑,試樣須直立滴流5~10秒,使多余之助焊劑得以滴回。
    9.3.5 將試樣小心放在溫度為245℃的錫池表面,漂浮時間3~5秒。
    9.4 注意事項:操作時需戴耐高溫手套、袖套及防護面罩﹐并使用長柄夾取放樣品及試驗。

    9.5 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批。
    十、無鉛焊錫性試驗:
    10.1 試驗目的: 為預知產品于客戶處之焊錫狀況,以Solder pot仿真客戶條件焊錫。
    10.2 儀器用品:烘箱、無鉛錫爐、秒表、無鉛助焊劑、10X放大鏡
    10.3 測試方法:
    10.3.1 選擇適當之試樣,BGA及CPU沒有用白板筆畫過的, 并確定試樣表面清潔后, 置入烤箱烘烤120℃*1小時。

    10.3.2 試樣取出后待其冷卻降至室溫。
    10.3.3 將錫爐內溶錫表面的浮渣及已焦化的助焊劑殘渣完全清除干凈。
    10.3.4 將試樣完全涂上助焊劑,試樣須直立滴流5~10秒,使多余之助焊劑得以滴回。
    10.3.5 將試樣小心放在溫度為260℃的錫池表面,漂浮時間3~5秒。
    10.4 注意事項:操作時需戴耐高溫手套、袖套及防護面罩﹐并使用長柄夾取放樣品及試驗。
    10.5 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批。 十一、離子污染度試驗:
    11.1 測試目的:測試噴錫﹑棕化﹑成型后PCB受到的離子污染程度。
    11.2 儀器用品:離子污染機,異丙醇濃度75±3%
    11.3 測試方法:按離子污染機操作規范進行測試。
    11.4 注意事項:操作需戴手套﹐不可污染板面。
    11.5 取樣方法及頻率:
    取噴錫板次/班
    取棕化板1次/班
    取成型板1次/班
    十二、阻抗測試:
    12.1 測試目的:測量阻抗值是否符合要求
    12.2 儀器用品:阻抗測試機
    12.3 測試方法:按阻抗測試機操作規范進行測試
    12.4 取樣方法及頻率:有阻抗要求:干膜蝕刻每班每料號每條線首件板1PNL,自主2 PNL/批, 防焊每班每料號3PNL   (注:防焊后阻抗標準值與成品標準值要求相同)
    十三、Tg測試:
    13.1 測試目的: 測試壓合板Tg是否符合要求。
    13.2 儀器用品:Tg測試儀。
    13.3 測試方法:按照Tg測試儀操作規范進行測試。
    13.4 取樣方法及頻率:取成品板1PCS /周。
    十四、錫鉛成份測試:
    14.1測試目的: 通過測試檢查錫鉛成份是否在合格范圍內。
    14.2儀器用品: 發射直讀光譜Spectrovac 2000OR。
    14.3測試方法: 外發進行測試。
    14.4 取樣方法及頻率:取噴錫每條線錫樣/周。
    十五、蝕刻因子測試:
    15.1 測試目的:通過測試檢查蝕刻線的側蝕狀況。
    15.2 儀器用品:砂紙、研磨機、金相顯微鏡、拋光液、微蝕液
    15.3 測試方法:按正常參數進行蝕刻,然后打切片分析蝕刻因子計算公式:EF=2T/(b-a)
    15.4 取樣方法及頻率:取外層蝕刻線正常量產板,1PCS/每條線/月。
    十六、化金、文字附著力測試:
    16.1 測試目的:通過測試檢查化金后化金處的附著力。
    16.2 儀器用品:3M#600膠帶 16.3 測試方法:

    16.3.1 將試驗板放在桌上
    16.3.2 用600#3M膠帶緊貼于漆面上長度約2英寸長,用手抹3次膠面,確保貼平,膠帶每次只可使用一次。
    16.3.3 用手將膠帶垂直板面快速地拉起。
    16.3.4 觀察膠帶上有無沾金/文字漆,板面化金處/文字漆是否有松起或分離之現象。
    16.3.5 取樣方法及頻率:3pcs/出貨前每批 十七、孔拉力測試:
    17.1 測試目的:試驗電鍍孔銅的拉力強度

    17.2 儀器用品:電烙鐵,拉力測試機,銅線
    17.3 測試方法:
    17.3.1 將銅線直接插入孔內,以電烙鐵加錫焊牢;
    17.3.2 被測試孔孔必需PAD面完整無缺,并將多余線路在PAD邊切除;
    17.3.3 將銅線的末端用拉力機夾緊,按拉力機上升,直到銅線被拉斷或孔被拉出,計下讀數C(Kg);
    17.3.4 將待測孔使用游標卡尺測量出孔的內徑C2(mm)和孔環外徑C1(mm)。
    17.3.5 計算孔拉力強度: ib/in2
    F = 4C/ (C12 - C22)*1420
    F:拉力強度    C1:孔環外徑(mm)
    C2:孔環內徑(mm)
    17.3.6 取樣方法及頻率:取外層蝕刻板1PCS/周
    十八、線拉力測試:
    18.1 測試目的: 試驗鍍層與PP的結合力。
    18.2 儀器用品:拉力測試機,刀片,游標卡尺。
    18.3 測試方法:
    18.3.1 用游標卡尺量測出線寬(mm)。
    18.3.2 將線端用刀片挑起并剝離約2cm,用拉力測試機夾頭夾緊挑起的線端。
    18.3.3 按上升將線剝離,(拉桿速度:50MM/MIN)計下拉力讀數(Kg)。
    18.3.4 線拉力計算:
    拉力(kg)  單位:ib/in
    線寬(mm) 單位:ib/in
    18.4取樣方法及頻率:取外層蝕刻板1PCS/周。
    十九、高壓絕緣測試:
    19.1 測試目的:測試線路板材料的絕緣性能
    19.2儀器用品:高壓絕緣測試儀,烘箱
    19.3 測試方法:
    19.3.1 烘烤板子,溫度為50-60℃/3小時,冷卻至室溫,選樣品上距離最近且互相不導通的一對線.
    19.3.2 按高壓絕緣測試儀操作規范進行測試,測試要求為:
    a) 線距<3mil,所需電壓250V,電流0.5A 。
    b) 線距≧3mil,所需電壓500V,電流0.5A。
    c) 可根據客戶要求設定電壓和電流 。
    d) 或按雙面板用1000V,多層板用500V。
    19.3.3 維持通電30+3/-0秒,若在此段期間內有擊穿現象出現,則表示樣本不合格.
    19.3.4 測試前,必須將測試臺面清潔,并不可有金屬物存在,以免影響測試結果或觸電.
    19.4 注意事項: 操作時需戴耐高壓手套
    19.5 取樣方法及頻率:取成品板1PCS/周期
    二十、噴錫(鍍金、化金、化銀)厚度測試:
    20.1 測試目的:檢驗噴錫(化金、化銀)厚度是否在合格范圍內。
    20.2 儀器用品:X-Ray測試儀
    20.3 測試方法:按照X-Ray測試儀操作規范進行測試。
    20.4 取樣方法及頻率:首件,1pcs/每批
    二十一、異常管理與故障排除:
    1、成品信賴性實驗發現有1pcs不合格者,需立即呈報品保主管,并取相同料號相同周期的板重做同一信賴性實驗(數量10pcs以上),如第二次試驗中有1pcs板測試不合格的板重做同一信賴性實驗(數量10pcs以上),如第二次試驗中有1pcs板測試不合格會商后續重工與重檢對策。
    2、制程中有測試1pcs不合格者,需立即呈報品保主管及知會責任單位主管,并取同料號相同周期板重做試驗(數量5pcs以上),第二次試驗中有1pcs板測試不合格開立CAR予責任單位,追蹤改善后取樣確認效果,若仍不良可予以停產或呈報品保主管與責任單位主管會商對策。

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