技术丨PCB检查时所有的测试项目(内含测试清单及步骤)

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PCB各种测试是及时发现问题的一种检查方式,也是预防更多不良品产生减少损失的一种必要手段。

总测试清单

序号

内容

一般控制标准

1

棕化剥离强度试验

剥离强度≧3ib/in

2

切片试验

1.依客户要求;2.依制作流程单要求

3

镀铜厚度

1.依客户要求;2.依制作流程单要求

4

补线焊锡,电阻变化率无脱落及分离,

电阻变化率≦20%

5

绿油溶解测试

白布无沾防焊漆颜色,防焊油不被刮起

6

绿油耐酸碱试验

文字,绿油无脱落或分层(不包括UV文字)

7

绿油硬度测试

硬度>6H铅笔

8

绿油附着力测试

无脱落及分离

9

热应力试验(浸锡)

无爆板和孔破

10

(無鉛)焊锡性试验

95%以上良好沾锡,其余只可出现针孔、缩锡

11

(有鉛)焊锡性试验

95%以上良好沾锡,其余只可出现针孔、缩锡

12

离子污染试验

4.5μg.Nacl/sq.in(棕化板), ≦3.0μg.Nacl/sq.in   (成型、喷锡)成品出货按客户要求

13

阻抗测试

1.依客户要求;2.依制作流程单要求

14

Tg测试

Tg130℃,△Tg3

15

锡铅成份测试

依客户要求

16

蚀刻因子测试

2.0

17

化金/文字附着力

测试无脱落及分离

18

孔拉力测试

2000ib/in2

19

线拉力测试

7ib/in

20

高压绝缘测试

无击穿现象

21

喷锡(镀金、化金、化银)厚度测试

依客户要求

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

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,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19.2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。

二十二、防焊品质检测: 

   1.直接目视检察,再以1.5 ~10倍放大镜审视。

   2.密着性(胶带测试):按IPC-TM-650中TM2.4.28.1的规定,用3M胶带 做涂膜抗剥离强度测试。

  3.硬度测试:依IPC-SM-840C 3.5.1/TM 2.4.27.2标准做硬度测试,用一片 经过后烤的板子,用铅笔硬度计(JIS规格)约一牛顿的力成45℃的角在板面上画一条约一英寸长的线,用橡皮擦除碳粉并检查板上是否有刮痕,以刮痕不露铜为准。

  4.耐酸碱性测试:依IPC-SM-840C 3.6.1.1标准,取6PNL化银试板各2片浸入10%HCl、10%H2SO4、10%NaOH溶液中30 min﹔另取6PNL OSP试板各2片浸入10%HCl、10%H2SO4、10%NaOH溶60min后观察表面是否有起泡、剥离、变色等情形发生,再用3M胶带做剥离测试

  5.耐溶剂性:依IPC-SM-840C 3.6.1.1标准,清洗涂膜表面,观察表面是否有起泡、剥离、变色等情形发生,后用3M胶带做剥离测试

  6.耐高温性:

1)焊接性:按IPC-SM-840C3.7,依据J-STD-003进行焊接时,检验对焊接点的焊接性有无不良影响。

2)耐焊锡性:按IPC-SM-840C3.7.2,依据指定条件(J-STD-004:M助焊液,J-STD-006:Sn60或Sn63型焊锡)进行焊接后检验有无锡膏密着于涂膜。  

3)焊锡耐热性:焊锡后观察涂膜外观,检验有无起泡﹔施以胶带拉扯试验后,检验有无剥离等不良情形发生

4)耐喷锡性:经喷锡前处理上助焊剂后喷锡,检验涂膜是否有起泡、剥离等情形发生,再施以胶带拉扯试验后,观察涂膜外观。

5)漂锡试验:温度:260℃,时间10S,试验三次;288℃,时间10S,试验三次。后检验涂膜是否有起泡、剥离等情形发生。

  7.检验塞孔效果:取板切BGA位做切片数个检验塞孔效果。 ­

  8.检测线路上油墨厚度:取化银和OSP板做切片数个, 测量线路上不同位置的 油墨厚度。

  9.undercut侧蚀情况:取试板做切片数个,测量undercut 的深度是否在规定范围1.2mil以内。

  10.耐热冲击性:依IPC-SM-840C 3.9.3/TM2.6.7.1 H品级-65~125°C,100次循环,检察涂膜有无起泡,龟裂,剥离等情形。

  11.耐化银、OSP、镀/化金性能:取数片试板经一厂化银、OSP线不同表面处理后,观察是否有起泡、剥离、拱起或变色等不良情形发生。(测试条件—镀金(电解):42°C,1.0A/dm²,5分钟﹔化金(无电解):90°C,5分钟。)

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