Po zmiešaní vysokofrekvenčnej dosky Rogers s FR-4 sa na rozhraní medzivrstvy ľahko generujú skryté defekty delaminácie v dôsledku nesúladu CTE medzi týmito dvoma materiálmi a rozdielov v kompatibilite živicového systému. Nasledujúce štyri metódy detekcie pokrývajú celý proces od rýchleho počiatočného skríningu až po presnú analýzu porúch, plne sa prispôsobujú požiadavkám na detekciu delaminácie vysokofrekvenčných zmiešaných dosiek:
Nedeštruktívny rýchly skríning: detekcia SAM skenovacou akustickou mikroskopiou
Toto je preferovaná -deštruktívna metóda na zisťovanie vrstiev vysokofrekvenčných zmiešavaných tlakových dosiek{1} a je uznávaná aj ako zlatý štandard na určovanie vrstiev v priemysle.
Základný princíp: Preniknutím 15-50MHz vysokofrekvenčných ultrazvukových vĺn do dosky sa na zobrazenie využíva rozdiel v akustickej impedancii medzi vzduchovou medzerou medzi vrstvami a substrátom s rozlíšením až 10 μm. Dokáže presne identifikovať skryté defekty, ako sú diferenciálne vrstvy a dutiny živice na rozhraní Rogers a fr4 heterojunkcie.
Kľúčové body prevádzky: Pred kontrolou vykonajte plazmové čistenie povrchu dosky, aby ste odstránili nečistoty. Zamerajte sa na skenovanie oblastí koncentrácie napätia, ako je rozhranie zmiešaného tlaku medzi Rogersom a fr4, pod BGA spájkovacími plôškami a oblasti s hustými priechodnými otvormi. Vrstvené oblasti budú na obrázku C-skenovania vykazovať zjavné jasné biele abnormálne škvrny.
Výhody: Nie je potrebné ničiť vzorku, 100 % úplná kontrola hromadne vyrábaných{1}}doštičiek a oveľa vyššia miera detekcie diferenciálnej vrstvy pre vysokofrekvenčné substráty PTFE-než bežná röntgenová detekcia.
Overenie tepelného namáhania: test reprodukcie tepelného šoku+delaminácie
V reakcii na „latentné vrstvenie“ spôsobené nedostatočným spojením medzi vrstvami sa vrstvenie spustí simuláciou extrémnych pracovných podmienok, aby sa zabránilo chybnej detekcii produktov, ktoré po doručení zlyhali.
Štandardný postup: Striktne dodržujte štandard IPC{0}}TM-650, umiestnite vzorku do zásobníka na kvapalinu s teplotou -55 °C ~{3}} °C so studeným a horúcim šokom, dokončite 100-500 cyklov pri rýchlosti 20 stupňov/min a zostaňte pri vysokých a nízkych teplotách 15 minút každý v jednom cykle.
Logika úsudku: Po dokončení cyklu okamžite znova otestujte pomocou SAM. Ak sa pridajú nové vrstvy alebo sa rozšíri pôvodná plocha vrstvy na rozhraní zmiešaného tlaku, bude to priamo hodnotené ako nekvalifikované; Pri súčasnom sledovaní zmien parametrov Dk/Df môže vrstvenie viesť k náhlemu zvýšeniu straty vysokofrekvenčného signálu presahujúcou 0,5 dB.
Scenár prispôsobenia: Na dokončenie tohto testu pred odoslaním sú potrebné hybridné tlakové dosky Rogers s vysokými požiadavkami na spoľahlivosť, ako sú vojenské a automobilové milimetrové vlny.
Overenie mechanického výkonu: kvantitatívne testovanie sily spojenia medzi vrstvami
Priamo kvantifikujte adhéznu silu medzi Rogersovým a fr4 heterojunkčným rozhraním a eliminujte riziko delaminácie spôsobenej zlým procesom laminácie od koreňa.
Skúšobná metóda: Z testovacej dosky odoberte štandardnú vzorku so šírkou 25 mm, pomocou stroja na skúšanie ťahom odlúpnite medzivrstvu pri konštantnej rýchlosti 50 mm/min, zaznamenajte maximálnu ťahovú silu a premeňte ju na spojovaciu silu jednotkovej šírky.
Kvalifikovaná prahová hodnota: Sila spojenia medzi vrstvami vysokofrekvenčnej hybridnej dosky Rogers{0}} musí byť väčšia alebo rovná 1,0 N/mm, čo je oveľa viac ako požiadavka na 0,8 N/mm bežnej dosky fr4; Ak je testovaná hodnota nižšia ako prahová hodnota, znamená to, že fúzia živice na rozhraní dvoch materiálov je nedostatočná a počas následného procesu spájkovania pretavením nevyhnutne dôjde k delaminácii.
Doplnkové overenie: Súčasné použitie DSC diferenčného skenovacieho kalorimetra na testovanie hodnoty Tg. Ak je nameraná Tg o viac ako 15 stupňov nižšia ako nominálna hodnota materiálu, dokazuje to, že vytvrdenie polovytvrdeného plechu fr4 je neúplné, čo je tiež hlavnou príčinou delaminácie.
Konečné potvrdenie zlyhania: Mikroskopická analýza metalografických plátkov
Vykonajte deštruktívnu mikroskopickú disekciu na stratifikovaných abnormálnych vzorkách objavených pri predchádzajúcej detekcii, presne lokalizujte stratifikovanú polohu a hlavnú príčinu.
Prevádzkový proces: Odrežte malú vzorku obsahujúcu vrstvené oblasti, zalejte a vytvrdzujte ju epoxidovou živicou, postupne ju brúste a lešte a priamo pozorujte medzivrstvové rozhranie pod metalografickým mikroskopom pri 100- až 500-násobnom zväčšení.
Rozmer analýzy: Je možné jasne rozlíšiť, či k delaminácii dochádza na rozhraní medzi vrstvou Rogersovho jadra a PP, alebo na rozhraní medzi vrstvou fr4 a PP, a zistiť, či existujú detailné defekty, ako je nedostatočné vyplnenie živicou, mikrotrhliny a exponované sklenené vlákna, aby sa optimalizovali parametre miešania a laminovania naopak.
Typický úsudok: Ak existuje súvislá medzera medzi substrátom Rogers PTFE a epoxidovou vrstvou fr4 v reze, možno potvrdiť, že delaminácia je spôsobená slabým spojením rozhrania heterogénnych materiálov, čo poskytuje jasný základ pre následné zlepšenie procesu.