Wanneer technische teams ons vragen naar FPC-kwaliteitsborging, is de meest voorkomende misvatting dat visuele inspectie voldoende is. Dat is niet zo. De IPC/JPCA-6202-standaard en de bijbehorende testmethoden in IPC-TM-650 definiëren een precieze taal om te kwantificeren of een flexibele printplaat voldoet aan de vereisten voor een bepaalde toepassingsklasse. Als u begrijpt welke tests belangrijk zijn voor uw specifieke gebruikssituatie, kunt u een productiever gesprek met uw fabrikant voeren en wordt het risico op kwalificatieverrassingen verkleind.
Bij CSNT-EMS in Dongguan voeren we IPC-TM-650 tests per lot uit voor Klasse 2 en Klasse 3 FPC-productie. In dit artikel worden de tests doorgenomen die feitelijk van invloed zijn op de vraag of uw flexcircuit slaagt of faalt.
Testen van de afpelsterkte: IPC-TM-650-methode 2.4.9
Afpelsterkte meet de kracht die nodig is om het koperspoor los te maken van het flexibele substraat. De test wordt uitgevoerd onder een hoek van 90 graden of 180 graden, afhankelijk van de geometrie van het monster, en het resultaat wordt uitgedrukt in Newton per millimeter (N/mm).
IPC/JPCA-6202 Klasse 2 vereist een minimale afpelsterkte van de geleider van 0,49 N/mm. Voor klasse 3 geldt hetzelfde minimum. Het verschil tussen Klasse 2 en Klasse 3 hangt af van de bemonsteringsfrequentie, niet van de drempelwaarde en de acceptatiecriteria voor vrijgave van de partij.
Panasonic R-F777-materiaal specificeert gewoonlijk 0,525 N/mm, wat een marge oplevert boven het IPC/JPCA-6202-minimum. Wanneer u een materiaalgegevensblad evalueert, controleer dan of de gerapporteerde afpelsterktewaarde is gemeten volgens IPC-TM-650 methode 2.4.9 en niet volgens een vereenvoudigde methode die mogelijk niet-vergelijkbare resultaten oplevert.
Voor de afpelsterkte van de coverlay bedraagt het IPC/JPCA-6202-minimum 0,34 N/mm. Problemen met de hechting van de coverlay zijn doorgaans terug te voeren op vervuiling op het substraatoppervlak vóór het lamineren of op onjuiste temperatuur- en drukprofielen bij het lamineren.
Testen van diëlektrische sterkte: IPC-TM-650-methode 2.5.6
Met diëlektrische sterktetests wordt geverifieerd dat het flexibele substraat de aangelegde spanning kan weerstaan zonder kapot te gaan. De test past een wisselspanning toe tussen twee elektroden ingebed in het diëlektrische materiaal en meet de spanning waarbij storing optreedt.
Voor FPC die in consumentenelektronica wordt gebruikt, is de testspanning doorgaans 500 VAC volgens IPC/JPCA-6202. Voor medische en ruimtevaarttoepassingen kan de testspanning hoger zijn, afhankelijk van de specifieke productveiligheidsnorm die van toepassing is.
Gebrek aan diëlektrische sterkte duidt gewoonlijk op verontreiniging in de diëlektrische laag, holtes in het substraatmateriaal of delaminatie tussen lagen. Een mislukte diëlektrische sterktetest op een productiepartij komt zelden voor als de inspectie van binnenkomend materiaal correct wordt uitgevoerd.
Isolatieweerstand: IPC-TM-650-methode 2.6.3
Isolatieweerstand meet de weerstand tussen geïsoleerde geleiders. Na een voorbehandelingsstap met blootstelling aan vocht (85 graden Celsius, 85 procent relatieve vochtigheid gedurende 96 uur) bedraagt de minimale isolatieweerstand voor FPC 100 megaohm (10^8 ohm) per IPC/JPCA-6202.
Deze test is vooral belangrijk voor FPC die wordt gebruikt in omgevingen met een hoge-vochtigheid of in medische apparaten waarbij lichaamscontact een overweging is. Een lage isolatieweerstandswaarde na blootstelling aan vocht duidt doorgaans op ionische verontreiniging op het substraatoppervlak of onvoldoende reiniging na het galvaniseringsproces.
Testen op ionenverontreiniging: IPC-TM-650-methode 2.3.28B
Ionische verontreiniging wordt gemeten als natriumchloride-equivalent in microgram per vierkante centimeter. De limiet voor klasse 2 en klasse 3 FPC is 1,2 microgram per vierkante centimeter of minder.
De test extraheert oplosbare ionische resten van het plaatoppervlak met behulp van een oplosmiddel en meet de geleidbaarheid van de extractieoplossing. Hoge niveaus van ionische verontreiniging op FPC kunnen dendrietgroei tussen dicht bij elkaar gelegen sporen veroorzaken, wat tijdens onderhoud tot intermitterende of volledige kortsluitingen kan leiden.
Deze test wordt uitgevoerd op elke productiepartij in onze fabriek in Dongguan, omdat het ontbreken hiervan een veldfout is die moeilijk te diagnosticeren is en duur om terug te halen.
Dynamische Flex-testen: IPC-TM-650-methode 2.4.9.1
Voor FPC's die tijdens het gebruik herhaaldelijk last zullen hebben van buigingen, zijn dynamische flextests de meest relevante kwaliteitsborgingsprocedure. Bij de test wordt het monster rond een doorn gedraaid met een gespecificeerde buigradius en -frequentie totdat het circuit uitvalt of totdat het gespecificeerde aantal cycli is bereikt.
IPC-TM-650 Methode 2.4.9.1 specificeert testparameters, waaronder de doorndiameter (die de buigradius bepaalt), het aantal uit te voeren cycli en de faalcriteria (meestal open circuit of een gespecificeerde afname van de isolatieweerstand).
Voor wearables voor consumenten is een gebruikelijke specificatie 10.000 cycli bij een buigradius van 0,5 mm of groter. Voor toepassingen in medische apparatuur kunnen de specificaties oplopen tot 100.000 cycli of meer bij kleinere buigradii. Opvouwbare displaytoepassingen kunnen 200.000 cycli specificeren.
Wanneer u dynamische buigtests aanvraagt, wees dan specifiek over de buigradius, het aantal cycli en of de test wordt uitgevoerd bij omgevingstemperatuur of bij extreme temperaturen. Testen bij min 40 tot plus 85 graden Celsius zijn representatiever voor auto- en buitentoepassingen.
Wanneer u een nieuwe FPC-fabrikant kwalificeert, vraag dan om de volgende documentatie volgens de IPC/JPCA-6202-vereisten.
IPC-TM-650 testapparatuuropstelling voor het testen van de afpelsterkte en de diëlektrische sterkte
Vraag IPC-TM-650-testrapporten aan voor afpelsterkte, diëlektrische sterkte en isolatieweerstand op de eerste artikelmonsters. Controleer of er op elke productiepartij tests op ionische verontreiniging worden uitgevoerd, en niet alleen op het eerste artikel. Vraag naar het dynamische buigtestrapport als uw toepassing herhaaldelijk buigen vereist. Controleer of de ENIG-dikte per zending wordt gemeten en gedocumenteerd.
Een fabrikant die deze documentatie kan verstrekken, demonstreert procesbeheersing en traceerbaarheid die verder gaat dan eenvoudige visuele inspectie. Dat is het basispartnerschap voor kwaliteitsborging dat u nodig heeft voor Klasse 2- of Klasse 3-FPC-productie.
