Keď sa nás technické tímy pýtajú na zabezpečenie kvality FPC, najbežnejšou mylnou predstavou je, že stačí vizuálna kontrola. nie je. Norma IPC/JPCA-6202 a súvisiace testovacie metódy v IPC-TM-650 definujú presný jazyk na kvantifikáciu, či flexibilný plošný spoj spĺňa požiadavky pre danú aplikačnú triedu. Pochopenie toho, ktoré testy sú dôležité pre váš konkrétny prípad použitia, vám pomôže viesť produktívnejšiu konverzáciu s vaším výrobcom a zníži riziko prekvapení pri kvalifikácii.
V CSNT-EMS v Dongguane spúšťame testy IPC-TM-650 na základe jednotlivých šarží pre produkciu FPC 2. a 3. triedy. Tento článok obsahuje testy, ktoré skutočne ovplyvňujú, či váš flex obvod prejde alebo zlyhá.
Testovanie pevnosti v odlupovaní: metóda IPC{0}}TM-650 2.4.9
Pevnosť odlupovania meria silu potrebnú na oddelenie medenej stopy od pružného substrátu. Test prebieha pod uhlom 90 stupňov alebo 180 stupňov v závislosti od geometrie vzorky a výsledok je vyjadrený v Newtonoch na milimeter (N/mm).
IPC/JPCA-6202 Trieda 2 vyžaduje minimálnu pevnosť v odlupovaní vodiča 0,49 N/mm. Trieda 3 platí rovnaké minimum. Rozdiel medzi triedou 2 a triedou 3 závisí od frekvencie odberu vzoriek, nie od prahovej hodnoty a kritérií prijateľnosti pre uvoľnenie šarže.
Materiál Panasonic R{0}}F777 bežne špecifikuje 0,525 N/mm, čo poskytuje rezervu nad minimom IPC/JPCA-6202. Pri vyhodnocovaní údajového listu materiálu potvrďte, že uvádzaná hodnota pevnosti v odlupovaní je meraná podľa metódy IPC-TM-650 2.4.9 a nie pomocou zjednodušenej metódy, ktorá môže priniesť neporovnateľné výsledky.
Pre pevnosť pri odlupovaní krycej vrstvy je minimum IPC/JPCA-6202 0,34 N/mm. Poruchy priľnavosti krycej vrstvy sú zvyčajne spôsobené kontamináciou povrchu substrátu pred lamináciou alebo nesprávnym profilom teploty a tlaku laminácie.
Testovanie dielektrickej pevnosti: metóda IPC{0}}TM-650 2.5.6
Testovanie dielektrickej pevnosti overuje, že flexibilný substrát vydrží aplikované napätie bez toho, aby sa pokazil. Test aplikuje striedavé napätie medzi dve elektródy zapustené v dielektrickom materiáli a meria napätie, pri ktorom dôjde k poruche.
Pre FPC používané v spotrebnej elektronike je testovacie napätie zvyčajne 500 VAC na IPC/JPCA-6202. Pre medicínske a letecké aplikácie môže byť testovacie napätie vyššie v závislosti od konkrétnej normy bezpečnosti produktu, ktorá sa uplatňuje.
Poruchy dielektrickej pevnosti zvyčajne naznačujú kontamináciu v dielektrickej vrstve, dutiny v materiáli substrátu alebo delamináciu medzi vrstvami. Neúspešná skúška dielektrickej pevnosti vo výrobnej dávke je zriedkavá udalosť, keď sa vstupná kontrola materiálu vykonáva správne.
Izolačný odpor: metóda IPC{0}}TM-650 2.6.3
Izolačný odpor meria odpor medzi izolovanými vodičmi. Po kroku predkondicionovania vystavenia vlhkosti (85 stupňov Celzia, 85 percent relatívna vlhkosť počas 96 hodín) je minimálny izolačný odpor pre FPC 100 megaohmov (10^8 ohmov) na IPC/JPCA-6202.
Tento test je obzvlášť dôležitý pri FPC používanom v-prostredí s vysokou vlhkosťou alebo v lekárskych zariadeniach, kde sa berie do úvahy telesný kontakt. Nízke hodnoty izolačného odporu po vystavení vlhkosti zvyčajne naznačujú iónovú kontamináciu na povrchu substrátu alebo nedostatočné čistenie po procese pokovovania.
Testovanie iónovej kontaminácie: IPC{0}}TM-650 metóda 2.3.28B
Iónová kontaminácia sa meria ako ekvivalent chloridu sodného v mikrogramoch na štvorcový centimeter. Limit pre FPC triedy 2 a triedy 3 je 1,2 mikrogramu na štvorcový centimeter alebo menej.
Test extrahuje rozpustné iónové zvyšky z povrchu dosky pomocou rozpúšťadla a meria vodivosť extrakčného roztoku. Vysoké úrovne iónovej kontaminácie na FPC môžu spôsobiť rast dendritov medzi tesne rozmiestnenými stopami, čo vedie k občasným alebo úplným skratom počas prevádzky.
Tento test sa vykonáva na každej výrobnej šarži v našom zariadení v Dongguane, pretože dôsledkom jeho chýbania je porucha v teréne, ktorú je ťažké diagnostikovať a je nákladné ju stiahnuť.
Dynamické testovanie Flex: IPC{0}}TM-650 metóda 2.4.9.1
V prípade FPC, ktoré sa budú v prevádzke opakovane ohýbať, je dynamické testovanie ohybu najrelevantnejším postupom zabezpečenia kvality. Skúška cykluje vzorku okolo tŕňa pri špecifikovanom polomere ohybu a frekvencii, kým obvod nezlyhá alebo kým sa nedosiahne stanovený počet cyklov.
Metóda IPC{0}}TM-650 2.4.9.1 špecifikuje parametre testu vrátane priemeru tŕňa (ktorý určuje polomer ohybu), počtu cyklov, ktoré sa majú spustiť, a kritérií zlyhania (zvyčajne otvorený obvod alebo špecifikovaný pokles izolačného odporu).
Pre spotrebiteľské nositeľné zariadenia je spoločná špecifikácia 10 000 cyklov pri polomere ohybu 0,5 mm alebo väčšom. Pre aplikácie medicínskych zariadení môžu špecifikácie bežať na 100 000 cyklov alebo viac pri menšom polomere ohybu. Aplikácie so skladacím displejom môžu špecifikovať 200 000 cyklov.
Pri požiadavke na dynamické testovanie ohybu uveďte konkrétne polomer ohybu, počet cyklov a či test prebieha pri teplote okolia alebo pri extrémnych teplotách. Testovanie pri mínus 40 až plus 85 stupňoch Celzia je reprezentatívnejšie pre automobilové a vonkajšie aplikácie.
Pri kvalifikovaní nového výrobcu FPC si vyžiadajte nasledujúcu dokumentáciu podľa požiadaviek IPC/JPCA-6202.
Nastavenie testovacieho zariadenia IPC{0}}TM-650 na testovanie pevnosti v odlupovaní a dielektrickej pevnosti
Požiadajte o testovacie protokoly IPC{0}}TM-650 pre pevnosť v odlupovaní, dielektrickú pevnosť a izolačný odpor na prvých vzorkách výrobkov. Uistite sa, že testovanie iónovej kontaminácie sa vykonáva na každej výrobnej šarži, nielen na prvom výrobku. Ak vaša aplikácia vyžaduje opakované ohýbanie, vyžiadajte si správu o dynamickom teste ohybu. Overte, či je hrúbka ENIG zmeraná a zdokumentovaná na zásielku.
Výrobca, ktorý môže poskytnúť túto dokumentáciu, preukazuje riadenie procesu a sledovateľnosť, ktorá presahuje jednoduchú vizuálnu kontrolu. Toto je základné partnerstvo na zabezpečenie kvality, ktoré potrebujete pre výrobu FPC triedy 2 alebo triedy 3.
