铜箔拉力测试

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1、PCB铜箔剥离实验方法及拉力、压力，剪切力实验方法发布时间：12-09-25 来源：东莞市越联检测仪器有限公司点击量：42212 更多PCB铜箔剥离实验方法及拉力、压力，剪切力实验方法由于PCB抄板技术涉及的范围非常广泛，所以决定了它的生产过程较为复杂，从简单的机械 加工到复杂的机械加工，有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺，再到计算机辅 助设计CAM等多方面的知识。（一）PCB材料对挠曲性能的影响：1、铜箔的分子结构及方向（即铜箔的种类）压延铜的耐折性能明显优于电解铜箔。2、铜箔的厚度就同一品种而言铜箔的厚度越薄其耐折性能会越好。3、基材所用胶的种类 一般来说环氧树脂的胶要比压克力胶

2、系的柔软性要好。所以在要 求高挠性材料的选择时以环氧系为主。且拉伸模量（t ensilemodulvs）较高的胶可提高挠曲性。4、所用胶的厚度胶的厚度越薄材料的柔软性越好。可使PCB挠曲性提高。5、绝缘基材绝缘基材PI的厚度越薄材料的柔软性越好，对PCB抄板的挠曲性有提高，选用低拉伸摸量（tensile modolos）的PI对PCB抄板的挠曲性能越好。（二）PCB抄板的制作工艺对挠曲性能的影响：1、PCB组合的对称性在基材贴合覆盖膜后，铜箔两面材料的对称性越好可提高其挠曲性。因为其在挠曲时所受到 的应力一致。线路板两边的PI厚度趋于一致，线路板两边胶的厚度趋于一致2、压合工艺的控制在cove

3、rlay压合时要求胶完全填充到线路中间，不可有分层现象（切片观察）。若有分层现 象在挠曲时相当于裸铜在挠曲会降低挠曲次数。（三）PCB抄板剥离强度的提高剥离强度主要是衡量胶粘剂的性能。一般来讲胶的厚度越厚其剥离强度会越好，但这并不是 绝对的，因为不同的生产商的胶的配方与结构是不一样的。若胶的分子结构很小的话，胶与 铜箔的粘接面积会增加。从而提高粘结力，剥离强度随之提高。现材料生产商中，韩国世韩 的材料就是利用此方法来提高剥离强度，同时降低胶厚的。另外铜箔本身的黑化处理工艺好坏与否及黑化层的成分对其胶粘剂与铜箔的粘合力也会有 所影响。综上所述，要提高PCB的挠曲性能和剥离强度既要从材料选择上考虑

4、，也要从生产工艺上控 制。对于挠曲性我们希望选择更薄的材料，而又受到剥离强度和成本的制约，这可能是一直 存在于PCB行业的矛盾。而电子产品的趋向是更小更轻更方便，从而使得PCB要求层数更多 、材料更薄、性能更好。电解铜箔质量检测，主要包括电解铜箔的厚度、单位面积质量、抗高温氧化性、质量电阻率、 抗拉强度、伸长率、可焊性、剥离强度的检测，现分述如下。1. 电解铜箔厚度检测方法测箔的厚度应使用分度值为0.001mm的读数千分尺或其他适当的仪器，测量时一定要注意 将千分尺先调零，并且旋转力要造度。2. 电解铜箔单位面积质量检测方法采用量程为0-200 g ,最小分度值为0.1 mg的天平，切取边长为

5、(100 士 0.2) mm的正方 形，厚度为铜箔厚度的试样3个。取样位置在铜箔宽度方向的中心及两侧各取1个试样， 然后在天平上称重(精确到0.1 mg)，记录其质量。测定结果取3个试样的质量算术平均值。3. 电解铜箔抗高温氧化性检测方法切取3块100 mm X 100mm的铜箔试样，在200 c烘箱中烘制15 min，然后取出观察 铜箔有元氧化变色。4. 电解铜箔质量电阻率检测方法采用精度不低于0.05级直流双臂电桥或等精度的其他设备，还需用量程为0-200 g，最小 分度值为0.1 mg的天平。切取长度为330 mm、宽为(250.2) mm、厚度为铜街厚度的试样4个。取样位置为铜箔 宽度

6、方向中间部位及两侧各取1个试样，横向取1个试样。将4个试样分别放在天平上称 重(精确到0.1 mg)，记录其质量。再测出室内温度并记录。试样的光面应与夹具的4端相接触，电位端与试样的接触应为线接触或点接触，电流端应 为带状接触。线及带的方面应与试样的长度方向垂直，两电位端之间的距离为(150 士 1. 0) mm。两电流端之间的距离为300 mm，两边的电流端与电位端之间的距离应相等。标准电阻 的电流端与试样电流端之间的电阻，应小于单标准电阻及试样的电阻。将试样平直地夹在夹具上，在测试过程中，应尽量采用小电流，以免使试样变热引起额外误 差。判断电流是否过大的方法，是将测试电流增加40%，若增加

7、电流后，测得的电阻值大 于原电流测出值的0.06%，则认为电流过大。这时必须降低测试电流，再重复以上试验， 直到小于0.06%时为止。正反方向电流各测一次，取其算术平均值。计算公式如下：式中P ( to) 一温度为20C时试样的质量电阻率，Qg/m2 ;R( t) 一一室温为tC时测得的试样电阻值，Q;t 一一室内温度,C ;m 一一试样质量,g；Lo 一一试样长度,m;L 一一两电位端之间的距离,m。计算出的质量电阻率值中最大值为试验结果。5. 电解铜箔抗拉强度及伸长率的检测方法(1) 准备工作 采用量程为0T 000 N，示值误差为1%的拉力试验机；量程为1T 000 g ,最小分 度值为

8、20 mg的天平;量程为0-300 mm，最小分度值为0.02 mm的游标卡尺或相应精度的 量具。 切取长度为(200 土 0.5) mm、宽度为(15 0.25) mm、厚度为铜？自厚度的试样4个。 取样位置在铜筒宽度方向处上沿纵、横方向各取2个试样。 将4个试样分别放在天平上称重(精确到20 mg)并记录质量。用量具测量试样长度L。 并记录。按下式计算试样截面积So。So= m/p. Lo式中So 一一试样截面积,cm2;m 一一试样质量,g；lo 一一试样长度,cm;P一密度，取 8.9 g/cm3。 用软铅笔在试样上划出两条标记，两标线之间的距离为50 mm。所划标线距夹头的距离不 得

9、小于3 mm。试样机夹头距离为(125 士 0. 1) mm。试验机夹头速度为50 mm/min。试验温 度为(20 10)C,否则应在记录和试验报告中注明。(2) 抗拉强度的测定对试样进行连续施荷直至拉断，由测力度盘或拉伸曲线上读出最大负荷 凡，并按下式计算抗拉强度Pb。P b= Fb/So式中Pb抗拉强度,MPa;Fb 一一最大负荷,N;So 一一试样截面积,mm2。（3）伸长率的测定试样拉断后的两线间的距离为LI，在试样上量得或由拉伸曲线上读得。可用直线法或移位法（仲裁时用移位法）测出L I。按下式计算伸长率5。8= （L1 一 L o ）/ Lox 100%式中5伸长率,;Lo 一一两

10、标线间的距离,mm;L1 一一拉断后两标线间的距离,mm。4个试样试验结果的算术平均值,为该项试验的结果。6. 电解铜箔可焊性检测方法采用助焊剂的基本组成为:松香25%，异丙醇（或乙醇）75%。试验仪器采用可焊性测试仪 及8-12倍放大镜。切取边长为（30 土 1） mm的正方形，厚度为原箔厚度的10个试样。 试样在室温下浸泡在中性有机溶剂中5 min以去油污。取出干燥，再浸入盐酸溶液(体积比 为1份密度为1.18g/em3的盐酸和4份水)中，15 s后取出，用去离子水或蒸锢水漂洗， 用热空气干燥。将试样浸入助焊剂中，至少保持1 min取出垂直放置，排除多余助焊剂,在涂助焊剂后2h内 测试。将

11、焊料升温并保持在温度(235+5) C，将已涂助焊剂的试样装入测试夹具中，安装到可焊性 测试仪上。浸焊时间选用2s，据此调整可焊性测试仪。启动可焊性测试仪，对试样进行自 动浸焊。浸焊后用适当有机溶剂清除试样表面的残余助焊剂。在合适的光线下，用放大镜观 察试样的润湿状态。铜箔的可焊性应合格。即:铜宿润湿良好，焊料覆盖良好。浸焊面应覆盖一层平滑光亮的焊 料层，但允许在大约5%的面积有分散的缺陷。10个试样中至少有6个通过为合格。7. 电解铜箔剥离强度的检测方法采用示值误差不超过1%的带记录仪的剥离试验机，试样的破坏负荷应在试验机示值范围的 15% -85%之间。剥离试验机应带有合适的油浴，其温度范

12、围在室温到300c之间可调，控 温精度为2%。将铜箔压制成覆铜箔板，在被试覆铜板上切取长度为(75 1) mm、宽度为(50 1)mm、 厚度为原板厚、边缘整齐的试样5块。印制出标准图形，使铜箔的抗剥强度试条宽为(3 0.2) mm两试条之间的距离为10 mm，每块试样共4条用于做抗剥强度试验。当铜箔标称厚度小于35um时，在蚀刻标准试验图形前，可采用沉积铜的方法增加铜箔厚 度，以免剥离时铜锚拉断，但沉积后铜锚的厚度不得超过38um。同时在试验报告中应说明 原来铜徊的标称厚度。将试样一端的铜箔从基材上剥开约10 mm，然后把试样夹持剥离机的试样架上，用试样夹 夹住剥开的铜箔。注意夹样品时铜筒应

13、与基材垂直，并把剥开的铜箔整个宽度夹住。启动剥 离机均匀施加拉力。拉力方向与基材平面保持垂直。允许偏差为土 5 ，使铜徊以(50 土 5) mm/min的恒定速度进行剥离。记录剥离长度不小于25 mm过程中的最小剥离力、单位 宽度所需的最小的负荷为剥离强度，以牛顿每毫米(N/mm)表示。对薄的容易弯曲的板材在进行试验前，可在其背面粘上一层刚性的板，以免试验期间试样产 生弯曲。下面介绍几种剥离强度试验方法，怎样检测供需双方可以商定。(1) 热冲击后剥离强度试验采用焊锡浴，浴深度不小于40 mm，浴口面积不小于100 mm X 100 mm，并附有调温装置，其温度范围0-300 c，控温精确度2

14、c。焊锡浴应保证不受通 风的影响，焊料应符合GB 2423. 28附录B的规定。将焊锡浴加热至温度(260 士5) C，并在整个试验过程中保持温度稳定，测温点位于液面 下(25 士2.5) mm处。把试样有图形的一面朝下投放到清洁的熔融的焊料表面上，放置时 间按产品标准规定。试样达到规定的浸焊时间后取出，检查是否起泡或分层，如元起泡分层， 则冷至15-35 C,再在剥离试验机上测定其剥离强度。(2) 干热后的剥离强度试验采用可控制温度2 c的电热鼓风恒温箱。把试样挂在恒温箱 内，使试样的表面与鼓风的气流平行。升温至供需商定的处理温度，处理时间为：500 士5) h。在整个加热过程中箱内空气循环

15、。干热处理后取出试样，冷却后检查是否起泡或分层， 如不起泡或分层再在剥离试验机上测其剥离强度。(3) 暴露于溶剂蒸汽的剥离强度溶剂采用三氯乙;皖或由供需双方协商确定的其他溶剂。先用合适的溶剂蒸汽发生装置，将试样置于常压下煮沸的三氯乙烧蒸汽中，经(120 5) s 取出，立即检查有无起泡或分层，然后在室内放置24 h后，再检查一次如无起泡或分层， 再在剥离试验机上测定其剥离强度。(4) 模拟电镀条件下暴露后的剥离强度采用搅拌均匀的无水硫酸铀蒸馆水溶液作为电解液， 其浓度为10 g/dm3，模拟电镀槽及碳棒(阳极)，约5 V的直流电源，总阻值约300，电 流为0.2 A的可变电阻，能测量0.2 A的直流电流表。在装有搅拌模拟电镀槽中，一边插入碳棒作为阳极，另一边插入一根带夹子的硬铜线，以作 夹持样用，再插入温度计。将配制好的硫酸铀溶液放入槽中，搅拌均匀，并加热(70 土 2) Co 先将试样上4根铜箔条用适当方法连接起来，然后夹到试样夹上作为阴极，使试样的铜箔 条保持垂直，并刚好浸入液体中。在试样与碳棒间加约5V的直流电压，并调节至铜箔上的 电流密度为215 A/m2，经(20 士 2) min，使之冷却至室温，如无起泡或分层以及 铜箔脱落，则在剥离试验机上测定剥离强度。(5) 高温下的剥离强度将剥离试验机的油浴加热到产品标准规定的温度，温度允差为2