Испытания металлических покрытий ПП

При проведении испытаний металлических покрытий ПП оценивают:

• адгезию металлического покрытия к диэлектрическому основанию ПП методом липкой ленты;

• адгезию металлического покрытия к диэлектрическому основанию ПП методом полировки;

• пористость металлического, золотого, палладиевого и родиевого по­крытий на меди с никелевым подслоем путем выдержки в газе;

• пористость золотого, палладиевого и родиевого покрытий на меди электрографическим методом;

• пористость золотого, палладиевого и родиевого покрытий на меди с никелевым подслоем электрографическим методом;

• толщину гальванических покрытий;

• паяемость ПП и сквозных металлизированных отверстий;

• состояние сквозных металлизированных отверстий, токопроводящего рисунка и материала основания ПП с помощью микрошлифов.

Оценка адгезии металлического покрытия к диэлектрическому основанию ПП методом липкой ленты. Испытания проводят на серийной ПП, на пе­чатные проводники которой нанесено гальваническое покрытие.

После приклеивания липкой прозрачной ленты к печатным проводникам, заранее отделенных от других участков на площади не менее 1 см², выдержки в течение 10 с, ленту отрывают с постоянным усилием, направ­ленным под углом 90° к поверхности ПП, после чего проводят визуальный осмотр с помощью лупы с 3-кратным увеличением для оценки внешнего вида и дефектов проводников (если они имеются).

Оценка адгезии металлического покрытия к диэлектрическому основанию ПП методом полировки. Испытания проводятся на серийной ПП для оцен­ки способности металлических покрытий выдерживать напряжение, возни­кающее при интенсивном трении в процессе эксплуатации, например, на концевых контактах ПП, покрытых золотом, серебром, палладием, родием и другими металлами и сплавами в соединителях прямого сочленения.

Небольшой участок ПП с гальваническим покрытием проводников подвергают интенсивному трению с нажимом гладким полусферическим концом стального стержня диаметром 6,0...6,5 мм в течение 15 с, после чего проверяют визуальным осмотром при помощи лупы с 10-кратным увеличением внешний вид и состояние печатных проводников ПП.

В частном ТУ оговариваются заранее требования к печатным проводникам.

Оценка пористости золотого, палладиевого и родиевого покрытий на мед­ных проводниках с подслоем никеля. Испытания проводятся на серийной ПП для обнаружения разрывов в указанных покрытиях путем выдержки ПП во влажной среде, содержащей сернистый ангидрид и сернистый водород, в результате которой появляется коррозия в местах нарушения целостности покрытий. Затем образец подвергают визуальному осмотру при помощи лупы с 10-кратным увеличением. Применяемость и достоверность этого метода испытаний незначительна.

Оценка пористости золотого, палладиевого и родиевого покрытий на мед­ных проводниках без подслоя никеля электрографическим методом. В качестве образца используется серийная ПП, служащая анодом, на которую накла­дывают кусок фильтровальной бумаги, пропитанной сернокислым кадмием и кусок фотографической бумаги, контактирующей с алюминиевой пла­стиной.

Комплект зажимается таким образом, чтобы удельное давление на образец было равномерным и находилось в пределах 140... 170 Н/см². Затем к образцу прикладывают напряжение не более 12 В, и пропускают постоян­ный ток плотностью 7,7 мА/см2 в течение 30 с.

Любой дефект покрытия вызывает появление коричневого пятна на электрограмме, полученной на бумаге, пропитанной сернокислым натрием. Оценка пористости золотого, палладиевого и родиевого покрытий на мед­ных проводниках с подслоем никеля электрографическим способом. Испытания проводят на серийной ПП методом аналогичным предыдущему, но вместо фильтровальной бумаги, пропитанной сернокислым кадмием, применяют бумагу, пропитанную ниоксином, смоченную в дистиллированной воде и выдержанную в парах аммиака. Дефекты покрытий вызывают появление на электрограмме ярко-красных или буровато-зеленоватых пятен. Затем образец осматривают при помощи лупы с 10-кратным увеличением.

Определение толщины гальванического покрытия. Толщину гальваниче­ской меди в отверстиях проводят на серийных ПП, образцах-свидетелях или тест-купонах электрическими измерительными приборами с погрешностью измерения не более 20 % или на металлографических шлифах 4—6 отверстий. На каждом отверстии проводят по три измерения: одно в середине и два по краям. За толщину гальванической меди принимают среднеарифметическое значение трех измерений, при этом минимальное допустимое значение одного из измерений должно быть не менее 15 мкм для ДПП и 20 мкм — для МПП.

Значение измеряемого электрического сопротивления металлизации в отверстиях не должно превышать указанного в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Значение электрического сопротивления металлизации в отверстиях

Диаметр отверстий,* мм	Электрическое сопротивление металлизации в отверстиях, мкОм
Толщина ПП, мм
0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
0,6	180 (220)	360 (450)	540 (680)	720 (900)	900 (ИЗО)	1160 (1350)
0,8	135 (170)	270 (340)	400 (510)	540 (680)	680 (820)	812 (1010)
0,9	120 (150)	240 (300)	360 (450)	480 (600)	600 (750)	720 (900)
1,0	ПО (130)	220 (270)	320 (410)	430 (540)	540 (680)	650 (810)
1,2	90 (ПО)	180 (230)	270 (340)	360 (450)	450 (560)	540 (680)
1,3	80 (100)	170 (210)	250 (310)	330 (420)	420 (520)	500 (630)
1,5	70 (90)	140 (180)	220 (270)	290 (360)	360 (450)	430 (540)

* Диаметры отверстий указаны с учетом металлизации (толщина покрытий 20 мкм).

 

Для ПП с толщиной и диаметром отверстий не указанных в табл. 1.3 предел отбраковки определяется путем расчета электрического сопротивления, мкОм, по формуле

где l — толщина ПП, мм;

h — толщина наносимого покрытия, мкм;

d — диаметр отверстия, мм;

р — удельное сопротивление материала покрытия;

Р_мед = 1,7∙ 10^-8Омм.

Определение паяемости ПП в сквозных металлизированных отверстиях. Испытания проводят на ПП в состоянии поставки. В качестве образцов используются образцы, содержащие не менее 20-ти металлизированных от­верстий и (или) КП, вырезанные из серийных ПП, тест-купонов или со­ставных тест-купонов.

При испытаниях используется флюс ФКСП (40 % канифоли, 60 % этилового спирта), припой ПОС-61 или ПОССу 61-0,5 ГОСТ 21931—76, температура пайки 235...240 °С.

Если испытания проводят с использованием флюса ФКДТ и припоев ПОСВи 36-4 или ПОСК 50-18, то температура пайки должна составлять 195...200 "С.

Последовательность испытания:

• с образца удаляют консервирующее покрытие;

• наносят флюс методом погружения и дают стечь в течение 2...3 мин;

• на образец воздействуют расплавленным припоем в виде волны или методом погружения в течение 3 с при толщине образца до 2,0 мм и 5 с — свыше 2,0 мм;

• удаляют остатки флюса.

Оценка качества осуществляется визуально на микрошлифах путем сопоставления испытуемых отверстий с качественно заполненными припоем отверстиями (рис. 1.5). При этом не менее 95 % испытуемых отверстий должны иметь хорошую паяемость. Допускается проводить проверку паяемости при помощи паяльника.

Рис. 1.5. Оценка качества паяемости ПП по заполнению припоем металлизируемых отвер­стий: а — хорошая паяемость ПП; б— плохая паяемость ПП

 

Оценка состояния сквозных металлизированных отверстий, токопроводя-щего рисунка и материала основания ПП с помощью микрошлифов. Испыта­ния проводят на образцах взятых из центральных или краевых участков се­рийной ПП, на тест-купоне или составном тест-купоне. Образцы МПП выбираются таким образом, чтобы было возможно на микрошлифе прове­рить совмещение слоев в продольном и поперечном направлениях ПП.

Микрошлифы осматриваются с помощью микроскопа при следующих увеличениях, кратных 100, 250, 500, 1000, выбор которых зависит от проводимых измерений или определяемых характеристик.

С помощью микрошлифов можно обнаружить и измерить:

• толщину проводников, химических и гальванических покрытий, мед­ной фольги;

• раковины и трещины в покрытиях;

• наросты гальванической меди и заусенцы;

• боковое подтравливание проводников и нависание металлорезиста;

• наволакивание смолы на стенки отверстий и сверлении;

• «гвоздевой эффект» на внутренних слоях МПП;

• зону контакта столбика металлизации в отверстиях с торцами кон­тактных площадок внутренних слоев МПП;

• отслоение металлизации;

• толщину диэлектрических слоев;

• деструкцию диэлектрика;

• выступайте стекловолокон;

• расслоение МПП и материала основания ПП;

• совмещение слоев МПП;

• совмещение контактных площадок внутренних слоев и отверстий;

• размеры контактных площадок;

Перечень контролируемых параметров и характеристик приводится в ЧТУ.