Когда команды инженеров спрашивают нас об обеспечении качества FPC, наиболее распространенным заблуждением является то, что визуального осмотра достаточно. Это не. Стандарт IPC/JPCA-6202 и связанные с ним методы испытаний в IPC-TM-650 определяют точный язык для количественной оценки того, соответствует ли гибкая печатная схема требованиям для данного класса приложений. Понимание того, какие тесты важны для вашего конкретного случая использования, поможет вам вести более продуктивный разговор с производителем и снизит риск неожиданных квалификационных сюрпризов.
В компании CSNT-EMS в Дунгуане мы проводим испытания IPC-TM-650 для каждой партии продукции FPC класса 2 и класса 3. В этой статье рассматриваются тесты, которые на самом деле влияют на то, пройдет ли ваша гибкая схема успешно или нет.
Испытание на прочность на отслаивание: метод IPC-TM-650 2.4.9
Прочность на отслаивание измеряет силу, необходимую для отделения медной дорожки от гибкой подложки. Испытание проводится под углом 90 или 180 градусов в зависимости от геометрии образца, а результат выражается в Ньютонах на миллиметр (Н/мм).
IPC/JPCA-6202 Класс 2 требует минимальной прочности на отрыв проводника 0,49 Н/мм. Класс 3 применяет тот же минимум. Разница между классом 2 и классом 3 зависит от частоты отбора проб, а не от порогового значения и критериев приемки для выпуска партии.
Материал Panasonic R-F777 обычно имеет значение 0,525 Н/мм, что обеспечивает запас выше минимума IPC/JPCA-6202. При оценке технических данных материала убедитесь, что заявленное значение прочности на отслаивание измерено в соответствии с методом IPC-TM-650 2.4.9, а не с помощью упрощенного метода, который может привести к несравнимым результатам.
Для прочности на отслаивание покрытия минимум IPC/JPCA-6202 составляет 0,34 Н/мм. Нарушение адгезии покрытия обычно связано с загрязнением поверхности подложки перед ламинированием или с неправильными профилями температуры и давления ламинирования.
Испытание диэлектрической прочности: метод IPC-TM-650 2.5.6
Испытание диэлектрической прочности подтверждает, что гибкая подложка может выдерживать приложенное напряжение без разрушения. В ходе испытания применяется напряжение переменного тока между двумя электродами, встроенными в диэлектрический материал, и измеряется напряжение, при котором происходит отказ.
Для FPC, используемого в бытовой электронике, испытательное напряжение обычно составляет 500 В переменного тока согласно IPC/JPCA-6202. Для медицинских и аэрокосмических применений испытательное напряжение может быть выше в зависимости от конкретного применимого стандарта безопасности продукта.
Нарушение диэлектрической прочности обычно указывает на загрязнение диэлектрического слоя, пустоты в материале подложки или расслоение между слоями. Неудачное испытание диэлектрической прочности производственной партии — редкое событие, когда входной контроль материала выполнен правильно.
Сопротивление изоляции: IPC-TM-650, метод 2.6.3.
Сопротивление изоляции измеряет сопротивление между изолированными проводниками. После этапа предварительного кондиционирования под воздействием влаги (85 градусов Цельсия, относительная влажность 85 процентов в течение 96 часов) минимальное сопротивление изоляции для FPC составляет 100 МОм (10^8 Ом) согласно IPC/JPCA-6202.
Этот тест особенно важен для FPC, используемого в средах с высокой-влажностью или в медицинских устройствах, где важен контакт с телом. Низкое значение сопротивления изоляции после воздействия влаги обычно указывает на ионное загрязнение поверхности подложки или недостаточную очистку после процесса нанесения покрытия.
Тестирование на ионное загрязнение: метод IPC-TM-650 2.3.28B
Ионное загрязнение измеряется в эквиваленте хлорида натрия в микрограммах на квадратный сантиметр. Предел для FPC класса 2 и класса 3 составляет 1,2 микрограмма на квадратный сантиметр или менее.
В ходе теста растворимые ионные остатки извлекаются с поверхности картона с помощью растворителя и измеряется проводимость экстракционного раствора. Высокие уровни ионного загрязнения на FPC могут вызвать рост дендритов между близко расположенными дорожками, что приведет к периодическим или полным коротким замыканиям во время эксплуатации.
Этот тест проводится на каждой производственной партии на нашем заводе в Дунгуане, поскольку его отсутствие приводит к сбою на месте, который трудно диагностировать, а его устранение обходится дорого.
Динамическое гибкое тестирование: метод IPC-TM-650 2.4.9.1
Для FPC, который в процессе эксплуатации будет подвергаться повторяющимся изгибам, испытания на динамический изгиб являются наиболее актуальной процедурой обеспечения качества. В ходе испытания образец циклически вращается вокруг оправки с заданным радиусом изгиба и частотой до тех пор, пока цепь не выйдет из строя или пока не будет достигнуто заданное количество циклов.
Метод 2.4.9.1 IPC-TM-650 определяет параметры испытаний, включая диаметр оправки (который определяет радиус изгиба), количество циклов работы и критерии отказа (обычно разомкнутая цепь или заданное уменьшение сопротивления изоляции).
Для потребительских носимых устройств стандартная спецификация составляет 10 000 циклов при радиусе изгиба 0,5 мм или больше. Для медицинских устройств характеристики могут достигать 100 000 циклов и более при более малых радиусах изгиба. В приложениях со складными дисплеями может быть указано 200 000 циклов.
При запросе на динамическое испытание на изгиб укажите конкретный радиус изгиба, количество циклов и то, проводится ли испытание при температуре окружающей среды или при экстремальных температурах. Испытания при температуре от минус 40 до плюс 85 градусов по Цельсию более характерны для автомобильного и наружного применения.
При квалификации нового производителя FPC запросите следующую документацию в соответствии с требованиями IPC/JPCA-6202.
Установка испытательного оборудования IPC-TM-650 для испытаний на прочность на отслаивание и электрическую прочность
Запросите протоколы испытаний IPC-TM-650 на прочность на отслаивание, диэлектрическую прочность и сопротивление изоляции первых образцов изделий. Убедитесь, что тестирование ионного загрязнения проводится для каждой производственной партии, а не только для первого изделия. Если ваше применение требует повторного изгиба, запросите отчет об испытаниях на динамический изгиб. Убедитесь, что толщина ENIG измерена и задокументирована для каждой партии.
Производитель, который может предоставить эту документацию, демонстрирует контроль и отслеживаемость процесса, выходящие за рамки простого визуального осмотра. Это базовое партнерство по обеспечению качества, необходимое для производства FPC класса 2 или 3.
