CN113411978A - 一种化金板化学镍金层在铜pad上的附着力测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，在制作线路层时添加三个同样大小且相邻设置的方形开窗PAD；在经过上铜和阻焊油墨覆盖工艺后，在PCB板上的三个方形开窗形成方形线路PAD；标定三个方形线路PAD的位置，进行整板化金工艺；对三个方形线路PAD进行观察是否有破损，同时采用三根等粗的铜丝分别焊接在方形线路PAD的化金层上；将三根铜丝同时拔起，若铜丝被拉断或方形线路PAD完全被扯脱落则判定为附着力合格；若只有焊接处分离而方形线路PAD未脱落，则判定附着力不合格；能够快速的对化金层PAD附着力进行测试；并且测试方法不妨碍正常工作区，能够在测试完成后无需另外进行修复，以测试化金层在PAD上的附着力大小标准。
Description
技术领域
本发明涉及菲林圆角处理技术领域，特别是涉及一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法。
背景技术
PCB印刷电路板作为电子零件装载的基板和关键互连件，任何电子设备或产品均需配备。其下游产业涵盖范围相当广泛，涉及一般消费性电子产品、信息、通讯、医疗，甚至航天科技产品等领域。随着科学技术的发展，各类产品的电子信息化处理需求逐步增强，对PCB印刷电路板之品质，通过精益生产在不断的提升。
PCB板在生产过程中，常常会用到化金工艺，所谓的化金工艺也就是通过化学反应，使金粒子结晶附着在PCB的焊盘上，但是化金不同于往常的镀金工艺，其附着力较镀金附着力低，因此需要对化金工艺的金层进行附着力测试，以保证其附着力满足后续的工艺使用。因为镀金工艺和化金工艺所具备的优势和所针对的产品不同，例如镀金工艺需要通过导电进行金层的附着，而在后续阻焊工艺之后发现有露铜是无法再电镀上金的，而化金工艺则不然，对于阻焊之后发现裸露的铜皮是可以回渡上金的；也正是有这种工艺上的区别，镀金需要在阻焊之前进行电镀上金，而化金则在阻焊之后，而在阻焊之后化金层与阻焊油墨会有接触层，因此其附着力更需要进行测试，以免影响到后续的贴片和连接稳定性；而现有技术中还未有一种有效的手段对化金层附着力进行检验的方法；因此，在哪一道工序进行何种附着力测试是亟需解决的一个问题。
发明内容
为了解决现有问题，本发明采用在阻焊油墨工艺前设定有三个相邻开窗，然后在化金后，通过在每个开窗上焊接铜丝，产生左倾、竖直和右倾三种受力情况，同时拔起后检验化金层是否脱落，以此来检验化金层的附着力性能。
为实现上述目的，本发明提供一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，应用在沉铜PCB板上，包括以下步骤：
S1、在进行阻焊油墨前，选定三个同样大小且相邻设置的方形开窗添加方形线路PAD；
S2、进行阻焊油墨覆盖工艺，在PCB板上显露有三个方形开窗的方形线路PAD；
S3、标定三个方形线路PAD的位置，进行整板化金工艺；
S4、对三个方形线路PAD进行观察是否有破损，同时采用三根等粗的铜丝分别焊接在方形线路PAD的化金层上；
S5、将三根铜丝同时拔起，若铜丝被拉断或方形线路PAD完全被扯脱落则判定为附着力合格；若只有焊接处分离而方形线路PAD未脱落，则判定附着力不合格。
作为优选，在S1中，需要在线路层PNL中间空旷区域选定三个方形开窗PAD。
作为优选，三个方形开窗PAD的大小为40*40mil。
作为优选，设定好方形线路PAD后，再在每个开窗的侧边添加2mil宽的防焊开窗，使得方形开窗PAD不会粘连防焊油墨。
作为优选，在S4中，采用的铜丝直径与方形线路PAD的边长相同或者是边长的两倍。
作为优选，在S4的焊接过程中，先用焊锡填充满整个方形线路PAD，然后用铜丝竖直放置贴附在焊锡上进行焊接。
作为优选，三根铜丝焊接在三个方形线路PAD上时，其中，中间位置的方形线路PAD的同时为竖直放置，两侧方形线路PAD的铜丝为倾斜放置，且与竖直放置的铜丝汇于一点，形成等腰三角形结构；在测试时同时拔起。
作为优选，采用2mm直径铜丝进行测试。
作为优选，在S5中，若焊盘掉落没有扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则无需进行修复，直接流入下一道工序；若焊盘掉落扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则进行阻焊油墨定点返工。
本发明的有益效果是：本发明提供一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，应用在沉铜PCB板上，包括以下步骤：S1、在制作线路层时添加三个同样大小且相邻设置的方形开窗PAD；在经过上铜和阻焊油墨覆盖工艺后，在PCB板上的三个方形开窗形成方形线路PAD；S3、标定三个方形线路PAD的位置，进行整板化金工艺；S4、对三个方形线路PAD进行观察是否有破损，同时采用三根等粗的铜丝分别焊接在方形线路PAD的化金层上；S5、将三根铜丝同时拔起，若铜丝被拉断或方形线路PAD完全被扯脱落则判定为附着力合格；若只有焊接处分离而方形线路PAD未脱落，则判定附着力不合格；能够快速的对化金层PAD附着力进行测试；并且测试方法不妨碍正常工作区，能够在测试完成后无需另外进行修复，同时，这种方式可以准确判断化金层的附着力，以PAD和板材结合力作为基础，以测试化金层在PAD上的附着力大小标准。
附图说明
图1为本发明的PCB结构图；
图2为本发明的单个方形线路PAD剖面图；
图3为本发明的方法流程图。
主要元件符号说明如下：
1、方形线路PAD；
2、铜丝；
3、阻焊油墨；
4、防焊开窗；
5、化金层；
6、上锡层。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
在下文描述中，给出了普选实例细节以便提供对本发明更为深入的理解。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。应当理解所述具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。
本发明提供一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，请参阅图1-图3；通常PCB板的化金层厚度在0.1-1.5um厚度之间；应用在沉铜PCB板上，包括以下步骤：
S1、在制作线路层时添加三个同样大小且相邻设置的方形开窗PAD；也就是在设计线路和焊盘时，在废板区另外添加有方形开窗，以形成方形线路PAD，而所有的附着力测试则在方形线路PAD（1）上进行，设定有方形线路PAD后，阻焊油墨覆盖时也不会在该位置进行覆盖，且化金工艺过程也不用特定进行选定；
S2、在经过上铜和阻焊油墨覆盖工艺后，在PCB板上的三个方形开窗形成方形线路PAD；阻焊油墨不会覆盖方形线路PAD，使得后续化金工艺能够附着在PAD上进行测试；
S3、标定三个方形线路PAD的位置，进行整板化金工艺；化金都是在PAD上进行沉降，使得贴片容易上锡，也意味着测试过程中的铜丝也非常容易上锡；是保证后续测试的必要条件；
S4、对三个方形线路PAD进行观察是否有破损，同时采用三根等粗的铜丝分别焊接在方形线路PAD的化金层上；选择至少三个节点进行测试，为了控制测试变量，先观察其化金层表面是否有明显破损，然后采用直径相同的铜丝进行测试，形成严谨的测试实验；
S5、将三根铜丝同时拔起，若铜丝被拉断或方形线路PAD完全被扯脱落则判定为附着力合格；若只有焊接处分离而方形线路PAD未脱落，则判定附着力不合格。化金层是附着在铜PAD上的，铜丝是焊接在化金层上的，在做拉力测试的时候，如果将整个PAD都扯掉了，就证明化金层与铜PAD的附着力比较强，也就是该处的结合力相较于铜PAD与板材的结合力更牢固。相反，如果在做拉力测试的时候，化金层与铜PAD分开，就证明化金层与铜PAD附着力不够，因为焊接在化金层上的结合力非常稳固，因此仅在焊接处脱落则说明是化金层和铜PAD的结合力未达标，且远远小于同PAD与基材的结合力。也正是因为焊接是通过饱满填充的锡液在相对小的接触面上形成连接，因此其结合力和稳定性都非常优良，不会受到较多的外界因素影响，而现有技术中采用胶带粘接的行业检测手段，需要的面积大，同时对粘接位置、粘接紧密性和拉扯力度方向都有更高要求，也就限制了这种测试方式快速应用的场景和条件，并且多因素结合下，更容易受到其他因素的影响。
在本实施例中，在S1中，需要在线路层PNL中间空旷区域选定三个方形开窗PAD。因为PCB板在很多生产工艺中都采用的拼板工艺，而线路层PNL是线路最为集中的板块，且最需要测试化金层附着力的区域也在这个部位，三个方形开窗PAD的大小为40*40mil。也就是1*1mm大小的方形PAD进行测试，因此相对面积非常小，所以能够准确的测量单位面积下的化金层结合力，而采用传统的胶带粘合的方式，至少需要3*3cm大小的区域以供测试，且外界影响条件多；如果采用粘合测试的方法，是无法保证在如此小的开窗面积上做测试的，而生产过程，面积大小的影响到物料的消耗，且一个批次的生产就是上万件，按照3%的抽样率也是300件板子，那么两种方式消耗的物料量就不在同一数量级上了。
在本实施例中，设定好方形线路PAD后，再在每个开窗的侧边添加2mil宽的防焊开窗4，使得方形开窗PAD不会粘连阻焊油墨。因为在设定好开窗位置后，为了防止涂抹阻焊油墨3时会产生误差，使得阻焊油墨散逸到PAD上，使得化金层的覆盖面积减小，且叠加有阻焊油墨的结合力，导致测试结果不准确，因此需要设定2mil作为缓冲区域，也就是说方形开窗整体的实际大小为42*42mil。
在本实施例中，在S4中，采用的铜丝直径与方形线路PAD的边长相同或者是边长的两倍。相同直径合一覆盖大部分区域，而两倍大小的直径可以更好的覆盖所有面积，针对化金层散逸进行测试实用，同时保证上锡时更加容易、饱满。作为优选，采用2mm直径铜丝进行测试。
在本实施例中，在S4的焊接过程中，先用焊锡填充满整个方形线路PAD，然后用铜丝竖直放置贴附在焊锡上进行焊接。因为焊接过程的温度对于下方的化金层和PAD板都不会产生结合力的影响，因为化金层是通过置换反应紧密结合的化学键作用力，在PAD和化金层之间没有空隙，因此结合力大，而上锡仅需要320-400度即可，在结合紧密无缝隙的情况下不会由于温度变化产生形变，如果发生形变，则直接说明结合不稳定，附着力不够，也能够作为一个判断标准；从微观角度来看，铜PAD（1）附着在基板上，然后铜PAD上附着有一层化金层5；在化金层上有一团由热转冷固化的上锡层6，由上锡层紧密结合了铜丝2进行测试。
在本实施例中，三根铜丝焊接在三个方形线路PAD上时，其中，中间位置的方形线路PAD的同时为竖直放置，两侧方形线路PAD的铜丝为倾斜放置，且与竖直放置的铜丝汇于一点，形成等腰三角形结构；在测试时同时拔起。竖直方向可以直接对化金层施加垂直的拔力，而两个倾斜放置的铜丝则将拔力分解为垂直方向的力和侧向撕扯的力，因此可以对不同方向的剐蹭也进行附着力检测，保证多方向上的可靠性。
在本实施例中，在S5中，若焊盘掉落没有扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则无需进行修复，因为破损面积非常的小，可以直接流入下一道工序，并且测试位置在非工作区域，同时PAD也已经扯离脱落，无需考虑会对后续工序造成影响；若焊盘掉落扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则进行阻焊油墨定点返工，意味着破损面积较大，有不良风险，需要返工；但是对于化金不良的板件，直接进行化金返工，可以对破损区域同时进行覆盖。
本发明的技术效果有：
能够快速的对化金层PAD附着力进行测试；并且测试方法不妨碍正常工作区，能够在测试完成后无需另外进行修复，同时，这种方式可以准确判断化金层的附着力；同时还能够测试其侧向撕扯力，测试方便、快速。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，应用在沉铜PCB板上，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在制作线路层时添加三个同样大小且相邻设置的方形开窗PAD；
S2、在经过上铜和阻焊油墨覆盖工艺后，在PCB板上形成三个方形线路PAD；
S3、标定三个方形线路PAD的位置，进行整板化金工艺；
S4、对三个方形线路PAD进行观察是否有破损，同时采用三根等粗的铜丝分别焊接在方形线路PAD的化金层上；
S5、将三根铜丝同时拔起，若铜丝被拉断或方形线路PAD完全被扯脱落则判定为附着力合格；若只有焊接处分离而方形线路PAD未脱落，则判定附着力不合格。
2.根据权利要求1所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，在S1中，需要在线路层PNL中间空旷区域选定三个方形线路PAD。
3.根据权利要求2所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，三个方形线路PAD的大小为40*40mil。
4.根据权利要求3所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，设定好方形线路PAD后，再在每个开窗的侧边添加2mil宽的防焊开窗，使得方形线路PAD不会粘连防焊油墨。
5.根据权利要求1所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，在S4中，采用的铜丝直径与方形线路PAD的边长相同或者是边长的两倍。
6.根据权利要求5所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，在S4的焊接过程中，先用焊锡填充满整个方形线路PAD，然后用铜丝竖直放置贴附在焊锡上进行焊接。
7.根据权利要求6所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，三根铜丝焊接在三个方形线路PAD上时，其中，中间位置的方形线路PAD的同时为竖直放置，两侧方形线路PAD的铜丝为倾斜放置，且与竖直放置的铜丝汇于一点，形成等腰三角形结构；在测试时同时拔起。
8.根据权利要求5所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，采用2mm直径铜丝进行测试。
9.根据权利要求4所述的一种化金板化学镍金层在铜PAD上的附着力测试方法，其特征在于，在S5中，若焊盘掉落没有扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则无需进行修复，直接流入下一道工序；若焊盘掉落扯落防焊开窗外的阻焊油墨层，则进行阻焊油墨定点返工。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 Shajing Town Xihuan Road Xihuan Jiaotang Industrial Zone, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Trustech Electronics Co.,Ltd. Address before: 518000 Shajing Town Xihuan Road Xihuan Jiaotang Industrial Zone, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: QUANCHENGXIN ELECTRONICS (SHENZHEN) CO.,LTD. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210917 |