CN105445118B - 一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法 - Google Patents
一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供待测金属基覆铜箔层压板；(2)制作待测样品：将金属基覆铜箔层压板裁切成两组尺寸大小的待测样品，并将待测样品的部分铜箔刻蚀掉；将其中一组待测样品带有铜箔的部分围绕预定直径大小的圆柱体进行预定角度的弯折，另外一组测试样品作为空白样品，不进行弯折处理；(4)对两组测试样品进行耐电压测试；(5)对比两组测试样品所能承受的电压值，待测样品与空白样品相比，耐压值的平均值保持率在80％以上为合格。本发明方法可分辩出金属基板弯折后的内部缺陷，并可定量有效评估金属基板可弯折能力，实现简单快捷评估待测金属基覆铜箔层压板的力学性能。
Description
技术领域
本发明属于力学性能评估方法，具体涉及一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法。
背景技术
随着电子信息产品大量生产，并且朝向轻薄短小、多功能的设计趋势，作为电子零组件主要支撑的印制电路基板，也随着不断提高技术层面，以提供高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性。在背景下诞生了高散热的金属基覆铜箔层压板。LED是金属基覆铜箔层压板的主要应用领域，为了提高发光效果，提出了曲面安装的LED，对其使用的可弯折的金属基覆铜箔层压板提出了弯折性的要求。
金属基覆铜箔层压板的粘结和可弯折性，是影响其应用的一个主要指标，其包括铜箔和粘结层的粘结力、金属基板和粘结层的粘结力、粘结层的可弯折性，对于铜箔和粘结层的粘结力的评估，已经有明确的方法，如测试铜箔的剥离强度，但此方法不适合评估金属基板和粘结层的粘结力、粘结层的韧性及金属基覆铜箔层压板金属基的可弯折性。
CN 12539318A采用观察弯折后未带铜待测样品的粘结层分层情况，若不出现分层，则表示待测样品符合测试要求，若出现分层，则表示待测样品不符合测试要求，以此来评估覆铜板的待测力学性能是否符合测试要求。但是，该测试方法通过观察无法达到准确定量的评估，例如粘结层经过弯折后出现的内部缺陷无法评判，同时其为不带铜测试样品，无法分辩金属基板整体的可弯折性能。而且，该测试方法为定性评估，无法实现定量评估。
发明内容
针对已有技术的问题，本发明的目的在于提供一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，所述方法可分辩出金属基板弯折后的内部缺陷，并可定量有效评估金属基板可弯折能力，实现简单快捷评估待测金属基覆铜箔层压板的力学性能。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，包括如下步骤：
(1)提供待测金属基覆铜箔层压板(如图1)；
(2)制作待测样品：将金属基覆铜箔层压板裁切成两组尺寸大小的待测样品，并将待测样品的部分铜箔刻蚀掉(如图2)；
(3)将其中一组待测样品带有铜箔的部分围绕预定直径大小的圆柱体进行预定角度的弯折(如图3)，另外一组测试样品作为空白样品，不进行弯折处理；
(4)对两组测试样品进行耐电压测试；
(5)对比两组测试样品所能承受的电压值，待测样品与空白样品相比，耐压值的平均值保持率在80％以上为合格。
本发明可快速分辩出金属基板弯折后的内部缺陷，定量有效评估金属基板可弯折能力。
优选地，所述金属包括铝基、铁基或铜基等金属基材。
优选地，将待测样品的部分铜箔刻蚀掉以形成一定的铜箔图形，所述图形包括圆形或方形，优选圆形。
对待测样品进行部分铜箔刻蚀，刻蚀后的铜箔边缘与板边的距离根据所施加电压值确定，优选地，刻蚀后的铜箔边缘与板边的距离不小于5mm。
优选地，所述弯折为以待测样品的铜箔图形朝外弯折。
优选地，待测样品弯折时，采用三点弯曲设备或弯折仪器对其进行弯折；所述三点弯曲设备包括一个可更换的圆柱体；所述弯折仪器包括一端具有所述圆柱体的转轴，该转轴绕其中心轴旋转，待测样品于该转轴的圆柱体外周面上弯折。
优选地，所述圆柱体的半径为1-100毫米，例如2毫米、3毫米、5毫米、 7毫米、9毫米、10毫米、15毫米、20毫米、25毫米、30毫米、35毫米、40 毫米、45毫米、50毫米、55毫米、60毫米、65毫米、70毫米、75毫米、80 毫米、85毫米、90毫米或95毫米，通过更换不同直径的圆柱体来达到不同的弯折半径。
优选地，所述弯折角度为30-180°，例如35°、38°、40°、45°、50°、 55°、60°、70°、80°、90°、100°、120°、140°、150°、160°、170°或180°。
优选地，所述两组测试样品的样品数量为每组3-10块，例如每组4块、5 块、6块、7块、8块或9块，并且待测样品的样品数量可和空白样品的样品数量一致或多于空白样品的样品数量。
优选地，所述待测样品的尺寸为宽20-100毫米，例如22毫米、25毫米、 28毫米、30毫米、35毫米、40毫米、45毫米、50毫米、55毫米、60毫米、 65毫米、70毫米、75毫米、80毫米、85毫米、90毫米或95毫米，长50-250 毫米，例如53毫米、55毫米、58毫米、60毫米、65毫米、70毫米、75毫米、80毫米、90毫米、100毫米、110毫米、130毫米、150毫米、180毫米、200 毫米、220毫米或240毫米。
优选地，所述进行耐电压测试为将电极两端接在待测样品的铜箔面和金属基面上，并施加电压，所施加的电压为直流电压或交流电压。
优选地，所述进行耐电压测试时设定电压值为100-6000V，例如120V、 200V、400V、500V、1000V、1200V、1500V、1800V、2000V、2200V、2500V、 2800V、3000V、3300V、3500V、3800V、4000V、4300V、4500V、4800V、5000V、 5400V或5800V，设定漏电流为0.1-20mA，例如0.2mA、0.3mA、0.5mA、1mA、 1.5mA、2mA、3mA、4mA、5mA、8mA、10mA、13mA、15mA或18mA。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法可分辩出金属基板弯折后的内部缺陷，并可定量有效评估金属基板可弯折能力，实现简单快捷评估待测金属基覆铜箔层压板的力学性能。
附图说明
图1是金属基覆铜箔层压板，其中1-铜箔，2-粘结层，3-金属基；
图2是蚀刻掉部分铜箔的金属基覆铜箔层压板，1-刻蚀后剩余铜箔，2-粘结层，3-金属基；
图3是弯折后测试样品，1-刻蚀后剩余铜箔形成图形，2-粘结层，3-金属基， 4-圆柱体。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
将准备测试的金属基覆铜箔层压板A裁切成6块宽度为100mm，长度为100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(A1和A2)，每组3块，将A2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，将弯折后的A2样品和未弯折的A1样品进行耐压测试，设定直流电压为5000V，漏电流0.1mA。A1组样品能承受电压值为5000V、 5000V、5000V；A2组样品能承受电压值为5000V、5000V、5000V；记录对比两组样品的实际耐电压值，弯折前后样品耐压水平没下降(保持率100％)，材料的耐弯折能力好。
实施例2
将准备测试的金属基覆铜箔层压板B裁切成6块宽度为100mm，长度为 100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(B1和B2)，每组3块，将B2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，将弯折后的B2样品和未弯折的B1样品进行耐压测试，设定直流电压为5000V，漏电流0.1mA。B1组样品能承受电压值为5000V、 5000V、5000V；B2组样品能承受电压值为3500V、3000V、3000V；记录对比两组样品的实际耐电压值，弯折后样品耐压值平均值保持率为63％(保持率小于80％)，弯折后样品耐压水平下降大于20％，不合格。
实施例3
将准备测试的金属基覆铜箔层压板C裁切成6块宽度为100mm，长度为 100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(C1和C2)，每组3块，将C2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，将弯折后的C2样品和未弯折的C1样品进行耐压测试，设定直流电压为5000V，漏电流0.1mA。C1组样品能承受电压值为5000V、 5000V、5000V；C2组样品能承受电压值为4500V、4200V、4500V；记录对比两组样品的实际耐电压值，弯折后样品耐压值平均值保持率为88％(保持率大于80％)，弯折后样品耐压水平下降小于20％，合格。
实施例4
将准备测试的金属基覆铜箔层压板D裁切成6块宽度为100mm，长度为 100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(D1和D2)，每组3块，将D2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，将弯折后的D2样品和未弯折的D1样品进行耐压测试，设定直流电压为5000V，漏电流0.1mA。D1组样品能承受电压值为5000V、 5000V、5000V；D2组样品能承受电压值为1500V、1500V、1800V；记录对比两组样品的实际耐电压值，弯折后样品耐压值平均值保持率为32％(保持率小于80％)，弯折后样品耐压水平下降大于20％，不合格。
对比例1
将实施例2同样的金属基覆铜箔层压板B裁切成3块宽度为100mm，长度为100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(B1和B2)，每组3块，将B2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，观察对比弯折后的B2样品和未弯折的B1样品，未发现弯折位置的差异。
对比例2
将实施例3同样的金属基覆铜箔层压板C裁切成3块宽度为100mm，长度为100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(C1和C2)，每组3块，将C2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，观察对比弯折后的C2样品和未弯折的C1样品，未发现弯折位置的差异。
对比例3
将实施例4同样的金属基覆铜箔层压板D裁切成3块宽度为100mm，长度为100mm大小的待测样品，将待测样品的中间铜箔蚀刻成直径50mm的圆。
将待测样品分为两组(D1和D2)，每组3块，将D2样品铜面朝外并按2mm 的弯折半径弯折90°，观察对比弯折后的D2样品和未弯折的D1样品，发现弯折后的D2样品铜箔弯折位置有部分裂痕。
对比例4
将实施例4同样的金属基覆铜箔层压板D裁切成3块宽度为100mm，长度为100mm大小的待测样品，将待测样品的铜箔全部蚀刻掉。
将待测样品分为两组(D1和D2)，每组3块，将D2样品粘结层朝外并按 2mm的弯折半径弯折90°，观察对比弯折后的D2样品和未弯折的D1样品，未发现弯折位置的差异。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）提供待测金属基覆铜箔层压板；
（2）制作待测样品：将金属基覆铜箔层压板裁切成两组待测样品，并将待测样品的部分铜箔刻蚀掉；
（3）将其中一组待测样品带有铜箔的部分围绕预定直径大小的圆柱体进行预定角度的弯折，另外一组测试样品作为空白样品，不进行弯折处理；
（4）对两组测试样品进行耐电压测试；
（5）对比两组测试样品所能承受的电压值，待测样品与空白样品相比，耐压值的平均值保持率在80%以上为合格；
所述方法能够分辨出金属基板弯折后的内部缺陷；
所述弯折为以待测样品的铜箔图形朝外弯折；待测样品弯折时，采用三点弯曲设备对其进行弯折；所述三点弯曲设备包括一个可更换的圆柱体。
2.根据权利要求1所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述金属基覆铜箔层压板的金属基包括铝基、铁基或铜基中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述将待测样品的部分铜箔刻蚀掉以形成一定的铜箔图形，所述图形包括圆形或方形。
4.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，刻蚀后的铜箔边缘与板边的距离不小于5mm。
5.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述圆柱体的半径为1-100毫米，通过更换不同直径的圆柱体来达到不同的弯折半径。
6.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，弯折角度为30-180°。
7.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述两组待测样品的样品数量为每组3-10块。
8.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述待测样品的尺寸为宽20-100毫米、长50-250毫米。
9.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述进行耐电压测试为将电极两端接在待测样品的铜箔面和金属基面上，并施加电压，所施加的电压为直流电压或交流电压。
10.根据权利要求1或2所述的金属基覆铜箔层压板力学性能评估方法，其特征在于，所述进行耐电压测试时设定电压值为100-6000V，漏电流0.1-20mA。
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