Når ingeniørteams spørger os om FPC-kvalitetssikring, er den mest almindelige misforståelse, at visuel inspektion er nok. Det er det ikke. IPC/JPCA-6202-standarden og dens tilhørende testmetoder i IPC-TM-650 definerer et præcist sprog til at kvantificere, om et fleksibelt trykt kredsløb opfylder kravene til en given applikationsklasse. At forstå, hvilke tests der betyder noget for din specifikke brugssag, hjælper dig med at få en mere produktiv samtale med din producent og reducerer risikoen for kvalifikationsoverraskelser.
Hos CSNT-EMS i Dongguan kører vi IPC-TM-650-tests pr. lot for klasse 2 og klasse 3 FPC-produktion. Denne artikel gennemgår de tests, der faktisk påvirker, om dit flex-kredsløb består eller fejler.
Peel Strength Testing: IPC-TM-650 Method 2.4.9
Skrælningsstyrke måler den kraft, der kræves for at løsne kobbersporet fra det fleksible underlag. Testen udføres i en vinkel på 90 grader eller 180 grader afhængigt af prøvens geometri, og resultatet er udtrykt i Newton pr. millimeter (N/mm).
IPC/JPCA-6202 Klasse 2 kræver en minimumslederafrivningsstyrke på 0,49 N/mm. Klasse 3 anvender samme minimum. Forskellen mellem klasse 2 og klasse 3 afhænger af prøveudtagningsfrekvensen, ikke af tærskelværdien og acceptkriterierne for partifrigivelse.
Panasonic R-F777-materiale specificerer almindeligvis 0,525 N/mm, hvilket giver en margen over IPC/JPCA-6202 minimum. Når du evaluerer et materialedatablad, skal du bekræfte, at den rapporterede afskalningsstyrkeværdi er målt i henhold til IPC-TM-650-metode 2.4.9 og ikke ved en forenklet metode, der kan give ikke-sammenlignelige resultater.
For dæklags skrælningsstyrke er IPC/JPCA-6202 minimum 0,34 N/mm. Fejl ved vedhæftning af dæklag kan typisk spores tilbage til forurening på underlagets overflade før laminering eller til forkerte lamineringstemperatur- og trykprofiler.
Dielektrisk styrketest: IPC-TM-650-metode 2.5.6
Dielektrisk styrketest verificerer, at det fleksible substrat kan modstå den påførte spænding uden at gå i stykker. Testen påfører en vekselspænding mellem to elektroder indlejret i det dielektriske materiale og måler den spænding, ved hvilken fejl opstår.
For FPC brugt i forbrugerelektronik er testspændingen typisk 500 VAC pr. IPC/JPCA-6202. Til medicinske og rumfartsmæssige applikationer kan testspændingen være højere afhængigt af den specifikke produktsikkerhedsstandard, der gælder.
Dielektriske styrkefejl indikerer sædvanligvis forurening i det dielektriske lag, hulrum i substratmaterialet eller delaminering mellem lagene. En fejlagtig dielektrisk styrketest på et produktionsparti er en sjælden hændelse, når indgående materialeinspektion udføres korrekt.
Isolationsmodstand: IPC-TM-650-metode 2.6.3
Isolationsmodstand måler modstanden mellem isolerede ledere. Efter et forkonditioneringstrin for fugteksponering (85 grader Celsius, 85 procent relativ luftfugtighed i 96 timer), er den mindste isolationsmodstand for FPC 100 megohm (10^8 ohm) pr. IPC/JPCA-6202.
Denne test er især vigtig for FPC, der bruges i miljøer med høj-fugtighed eller i medicinsk udstyr, hvor kropskontakt er en overvejelse. En lav isoleringsmodstandsmåling efter fugtpåvirkning indikerer typisk ionisk forurening på underlagets overflade eller utilstrækkelig rengøring efter pletteringsprocessen.
Ionisk kontamineringstest: IPC-TM-650 Method 2.3.28B
Ionisk forurening måles som natriumchloridækvivalent i mikrogram pr. kvadratcentimeter. Grænsen for klasse 2 og klasse 3 FPC er 1,2 mikrogram pr. kvadratcentimeter eller mindre.
Testen ekstraherer opløselige ioniske rester fra pladens overflade ved hjælp af et opløsningsmiddel og måler ledningsevnen af ekstraktionsopløsningen. Høje ioniske kontamineringsniveauer på FPC kan forårsage dendritvækst mellem spor med tæt afstand, hvilket fører til intermitterende eller fuldstændige kortslutninger under service.
Denne test køres på hvert produktionsparti på vores Dongguan-anlæg, fordi konsekvensen af at gå glip af dette er en feltfejl, der er svær at diagnosticere og dyr at genkalde.
Dynamisk flextest: IPC-TM-650-metode 2.4.9.1
For FPC, der vil opleve gentagne bøjninger under drift, er dynamisk flextest den mest relevante kvalitetssikringsprocedure. Testen cykler prøven rundt om en dorn med en specificeret bøjningsradius og frekvens, indtil kredsløbet svigter, eller indtil det specificerede cyklusantal er nået.
IPC-TM-650-metode 2.4.9.1 specificerer testparametre, herunder dorndiameteren (som bestemmer bøjningsradius), antallet af cyklusser, der skal køres, og fejlkriterierne (typisk åbent kredsløb eller et specificeret fald i isolationsmodstand).
For wearables til forbrugere er en almindelig specifikation 10.000 cyklusser ved en bøjningsradius på 0,5 mm eller større. For medicinsk udstyrsapplikationer kan specifikationerne køre til 100.000 cyklusser eller mere ved snævrere bøjningsradier. Foldbare skærmapplikationer kan specificere 200.000 cyklusser.
Når du anmoder om dynamisk flextest, skal du være specifik med hensyn til bøjningsradius, cyklusantal, og om testen køres ved omgivelsestemperatur eller ved ekstreme temperaturer. Test ved minus 40 til plus 85 grader Celsius er mere repræsentativt for bilindustrien og udendørs applikationer.
Når du kvalificerer en ny FPC-producent, skal du bede om følgende dokumentation i henhold til IPC/JPCA-6202-kravene.
IPC-TM-650-testudstyrsopsætning til test af skrælningsstyrke og dielektrisk styrke
Anmod om IPC-TM-650-testrapporter for skrælningsstyrke, dielektrisk styrke og isolationsmodstand på de første vareprøver. Bekræft, at ionisk kontamineringstest udføres på hvert produktionsparti, ikke kun på den første artikel. Bed om den dynamiske flex testrapport, hvis din applikation kræver gentagne bøjninger. Bekræft, at ENIG-tykkelsen er målt og dokumenteret pr. forsendelse.
En producent, der kan levere denne dokumentation, demonstrerer proceskontrol og sporbarhed, der rækker ud over simpel visuel inspektion. Det er det grundlæggende kvalitetssikringspartnerskab, du har brug for til klasse 2 eller klasse 3 FPC-produktion.
