我国PCB测试技术现状
时间:10-01-25 点击:
进入二十一世纪,随着国外PCB企业的大举迁入,我国的PCB产业取得了蓬勃发展。先进技术的引进,高端产品的出现,使我国的PCB无论是量和质,均有空前发展。产量已踞世界第二位,类型从刚性、挠性到刚挠结合,层数由单层到数十层,材质由纸基、布基到高频、金属基、陶瓷基,经营由单点到集团化等。PCB产品的发展,给PCB的检测工作带来更高层次的要求。这些要求,既概括产品本身,也涉及原材料,还涉及组装件,应该说是全方位多层次的。
检测能力有待提高
目前,我国的PCB检测主要集中在安全认证检测和产品质量鉴定两方面。安全认证带有强制性,是市场准入必要条件;质量鉴定则是客户在性能方面的认可。就IEC标准(国标)而言,质量鉴定的项目一般为:目检、尺寸检验、电气试验、机械试验、镀层检验、可焊性、耐溶剂及焊剂性、导线耐电流和电压、频率漂移等。IPC(美国连接电子业协会)标准规定的质量鉴定的项目为:目检、尺寸检验、导线精度、结构完整性、物理要求、金属芯和模拟返工及非支撑元件孔连接盘的粘合强度、电气试验、阻焊层、清洁度、环境试验、特殊要求等。
在这些要求里面,PCB生产商和其客户特别关心的是目检、结构完整性、清洁度、环境试验、特殊要求等,其中结构完整性、清洁度、电气试验是双层、多层、高密度互连PCB生产商和其客户关注的焦点。因为结构完整性是在热引力试验后,检查PCB的镀层完整性、镀层空洞、层压板完整性、层压板裂缝、凹蚀、去钻污、负凹蚀、内层孔环、连接盘起翘、镀层/涂层厚度、最小内层铜箔厚度、最小表层导线厚度、金属芯、介质厚度、盲孔或埋孔的树脂塞孔、钉头等项目,使PCB的内部情况一目了然,也成为质量控制的重点。如果PCB企业没有金相分析系统和运行软件,是无法进行检查的。
清洁度是检验PCB表面残留卤族元素离子的程度,防止腐蚀和电离。电气性能要求是考核PCB的耐电压、电路连通性与绝缘、电路/镀覆孔对金属基板的短路、湿热及绝缘电阻(MIR),是PCB保证其有良好的绝缘和导通的关键。
基材方面,厂商关心的要求集中在表面/次表面、尺寸稳定性、燃烧性、耐化学性、玻璃化温度(Tg)、热膨胀系数、耐电弧、卤素含量、离子迁移(CAF)、热阻、导热系数、元素分析等等。
厂商和产品的这些要求,目前在我国,除极少数大企业外,还没有那家企业或第三方检测机构能满足市场要求。国内的检测手段,大多数小企业仍然是放大镜加电检模,有的连电检模都没有,只有极少数大企业相对来说多一些,仪器设备的精度也高一些。有些检测单位,虽然有仪器设备,但测量软件缺少。国外的检测能力要远远高于国内。这里有几方面的原因,首先,检测用仪器设备投入非常大,动则数十万元,甚至上百万元。其次,夹具昂贵。光有仪器还不行,必须有相应的测量夹具。另外,第三方检测机构在投入上缺少大集团的扶持。由于第三方检测机构的规模小,资金有限,在缺少大集团扶持情况下,很难有如此大的投入。
加强测试技术研究 除了仪器设备原因外,我国PCB检测跟不上国外的另一个原因是测试技术的研究。国外一些大公司,由于产品开发能力强,其检测技术也处在不断的研究中。
对于这些问题,我们建议由CPCA协调,将各种检测设备集中利用,实现资源共享,形成完善的测试网络。同时,鼓励企业研究开发新的检测技术,系统化地提高我国在PCB检测能力。
从PCB产品的发展来看,现今的测试技术正朝全自动、高可靠性方向发展,以减少人为和环境因素的影响。例如AOI测试、飞针测试。而PCB可靠性研究测试越来越引起业界重视,现今起步的离子迁移(CAF)试验是其中的一个方面,还有低气压环境对PCB的影响等等。随着PCB应用领域的拓展,其在可靠性方面的测试将有新的要求和技术出现。再者PCB表面吸附离子的成分和含量分析,是目前提出的新要求,这里不仅有金属离子,也有非金属离子,还有高分子材料分子的存在,这些物质的存在肯定会影响PCB的性能稳定,那么测试软件的开发又摆到突出的位置。
国外PCB的检测能力,以美国和日本为最高。美国有以MICROTEK为首的三家专业检测机构,既拥有较完备的检测手段,又有强大的工艺分析能力,还有像MOTOROLA这样的大公司有完备的检测手段。日本有两家专业检测机构,也具有强大的实力,还有像NATIONAL、SONY这样的大公司有完备的检测手段。
相比之下,我国的PCB检测技术要弱些。那么,怎样改变这种状况呢?首先应提高我国PCB的技术含量,迫使检测技术跟上产品发展。其次,加快PCB标准的修订,增加检测项目,抬高技术门槛。再次,加大对PCB检测业的投入,引进先进仪器设备,完善检测手段,提高检测水平。第四,增加检测技术交流,发现和完善新的检测技术。