Når ingeniørteam spør oss om FPC-kvalitetssikring, er den vanligste misforståelsen at visuell inspeksjon er nok. Det er det ikke. IPC/JPCA-6202-standarden og tilhørende testmetoder i IPC-TM-650 definerer et presist språk for å kvantifisere om en fleksibel trykt krets oppfyller kravene for en gitt applikasjonsklasse. Å forstå hvilke tester som betyr noe for din spesifikke brukssituasjon hjelper deg med å få en mer produktiv samtale med produsenten og reduserer risikoen for kvalifiseringsoverraskelser.
Hos CSNT-EMS i Dongguan kjører vi IPC-TM-650-tester på per-lot-basis for klasse 2 og klasse 3 FPC-produksjon. Denne artikkelen går gjennom testene som faktisk påvirker om flex-kretsen din består eller mislykkes.
Peel Strength Testing: IPC-TM-650 Method 2.4.9
Avskallingsstyrken måler kraften som kreves for å løsne kobbersporet fra det fleksible underlaget. Testen kjøres i en 90-graders eller 180-graders vinkel avhengig av prøvens geometri, og resultatet uttrykkes i Newton per millimeter (N/mm).
IPC/JPCA-6202 Klasse 2 krever minimum lederavskallingsstyrke på 0,49 N/mm. Klasse 3 gjelder samme minimum. Forskjellen mellom klasse 2 og klasse 3 avhenger av prøvetakingsfrekvens, ikke av terskelverdi og akseptkriteriene for partifrigivelse.
Panasonic R-F777-materiale spesifiserer vanligvis 0,525 N/mm, som gir margin over minimum IPC/JPCA-6202. Når du evaluerer et materialdataark, må du bekrefte at den rapporterte peel-styrkeverdien er målt i henhold til IPC-TM-650-metode 2.4.9 og ikke med en forenklet metode som kan gi ikke-sammenlignbare resultater.
For avskallingsstyrke er IPC/JPCA-6202 minimum 0,34 N/mm. Feil ved vedheft på dekklegget spores vanligvis tilbake til forurensning på underlagets overflate før laminering eller til feil lamineringstemperatur og trykkprofiler.
Dielektrisk styrketesting: IPC-TM-650-metode 2.5.6
Dielektrisk styrketesting bekrefter at det fleksible substratet tåler den påførte spenningen uten å bryte ned. Testen påfører en AC-spenning mellom to elektroder innebygd i det dielektriske materialet og måler spenningen som feilen oppstår ved.
For FPC brukt i forbrukerelektronikk er testspenningen typisk 500 VAC per IPC/JPCA-6202. For medisinske og romfartsapplikasjoner kan testspenningen være høyere avhengig av den spesifikke produktsikkerhetsstandarden som gjelder.
Feil i dielektrisk styrke indikerer vanligvis forurensning i det dielektriske laget, hulrom i substratmaterialet eller delaminering mellom lagene. En sviktende dielektrisk styrketest på et produksjonsparti er en sjelden hendelse når innkommende materialinspeksjon utføres riktig.
Isolasjonsmotstand: IPC-TM-650-metode 2.6.3
Isolasjonsmotstand måler motstanden mellom isolerte ledere. Etter et forhåndskondisjoneringstrinn for fukteksponering (85 grader Celsius, 85 prosent relativ fuktighet i 96 timer), er minste isolasjonsmotstand for FPC 100 megohm (10^8 ohm) per IPC/JPCA-6202.
Denne testen er spesielt viktig for FPC som brukes i miljøer med høy-fuktighet eller i medisinsk utstyr der kroppskontakt er en vurdering. En lav isolasjonsmotstandsavlesning etter fuktighetseksponering indikerer typisk ionisk forurensning på underlagets overflate eller utilstrekkelig rengjøring etter pletteringsprosessen.
Ionisk kontaminasjonstesting: IPC-TM-650 Method 2.3.28B
Ioneforurensning måles som natriumkloridekvivalent i mikrogram per kvadratcentimeter. Grensen for klasse 2 og klasse 3 FPC er 1,2 mikrogram per kvadratcentimeter eller mindre.
Testen ekstraherer løselige ioniske rester fra plateoverflaten ved hjelp av et løsemiddel og måler konduktiviteten til ekstraksjonsløsningen. Høye ioniske forurensningsnivåer på FPC kan forårsake dendrittvekst mellom spor med tett avstand, noe som fører til periodiske eller fullstendige kortslutninger under service.
Denne testen kjøres på hvert produksjonsparti ved vårt anlegg i Dongguan fordi konsekvensen av å savne dette er en feltfeil som er vanskelig å diagnostisere og dyr å tilbakekalle.
Dynamisk fleksibel testing: IPC-TM-650-metode 2.4.9.1
For FPC som vil oppleve gjentatte bøyninger i bruk, er dynamisk flextesting den mest relevante kvalitetssikringsprosedyren. Testen sykluser prøven rundt en dor med en spesifisert bøyeradius og frekvens til kretsen svikter eller til den spesifiserte syklustellingen er nådd.
IPC-TM-650-metode 2.4.9.1 spesifiserer testparametere, inkludert dordiameteren (som bestemmer bøyeradiusen), antall sykluser som skal kjøres, og feilkriteriene (vanligvis åpen krets eller en spesifisert reduksjon i isolasjonsmotstand).
For forbrukerklær er en vanlig spesifikasjon 10 000 sykluser ved en bøyeradius på 0,5 mm eller større. For medisinsk utstyrsapplikasjoner kan spesifikasjonene kjøre til 100 000 sykluser eller mer ved snævre bøyningsradier. Sammenleggbare skjermapplikasjoner kan spesifisere 200 000 sykluser.
Når du ber om dynamisk bøyningstesting, vær spesifikk om bøyeradiusen, syklusantallet og om testen kjøres ved omgivelsestemperatur eller ved ekstreme temperaturer. Testing ved minus 40 til pluss 85 grader Celsius er mer representativt for bil- og utendørsapplikasjoner.
Når du kvalifiserer en ny FPC-produsent, be om følgende dokumentasjon i henhold til IPC/JPCA-6202-kravene.
IPC-TM-650-testutstyrsoppsett for testing av avskallingsstyrke og dielektrisk styrke
Be om IPC-TM-650-testrapporter for avskallingsstyrke, dielektrisk styrke og isolasjonsmotstand på de første artikkelprøvene. Bekreft at ionisk kontamineringstesting utføres på hvert produksjonsparti, ikke bare på den første artikkelen. Be om den dynamiske flex-testrapporten hvis applikasjonen din krever gjentatt bøyning. Kontroller at ENIG-tykkelse er målt og dokumentert per forsendelse.
En produsent som kan levere denne dokumentasjonen demonstrerer prosesskontroll og sporbarhet som går utover enkel visuell inspeksjon. Det er det grunnleggende kvalitetssikringspartnerskapet du trenger for klasse 2 eller klasse 3 FPC-produksjon.
