印製線路板剝離強度測試方法

1綜述 

    剝離強度測試儀(yi) 是印製線路板生產(chan) 工藝檢測儀(yi) 器，用於(yu) 檢測金屬箔或導體(ti) 與(yu) 基材之間的附著力。但印製線路板剝離強度由於(yu) 檢測偏差較大, 給用戶尤其是要求高精度的用戶帶來安全隱患, 很難保證產(chan) 品質量達到標準要求。為(wei) 改進這一不足, 使用科學、簡便的數字化檢測儀(yi) 器作為(wei) 印製板產(chan) 品的質檢手段將成為(wei) 一種趨勢。 

    傳(chuan) 統的方法測試該項目時，通過測力計和位置固定不同的線路板安裝平台，進行剝離試驗。每次試驗隻是在一個(ge) 樣品上進行一次試驗，就要更換樣品，試驗過程非常繁瑣，而且測試樣品相對高度也無法調整。傳(chuan) 統的測試方式通過測力計讀取剝離力，無法準確獲取數據，對檢測結果也不夠直觀。測力計由於(yu) 信號采集精度不高，采集頻率不高，實際小剝離力容易丟(diu) 失，終會(hui) 導致不合格品的出廠，不合格品流入市場後，必將導致更為(wei) 嚴(yan) 重的信譽損害和金錢損失。因此，設計一種可以方便調整測試樣品的位置、並且采集數據精度高，能直觀觀測並且分析數據曲線的剝離強度測試儀(yi) 是本領域技術人員一個(ge) 亟需解決(jue) 的問題。

2測試原理及影響分析 

    該儀(yi) 器采用等速45度的夾角拉伸測試原理, 通過求出粘合基材與(yu) 金屬箔剝離過程中受力曲線上的大值、小值、平均值, 來全麵反映粘合基材與(yu) 金屬箔粘合的牢固程度。

2.1影響剝離強度的因素 

    剝離強度試驗是目前國內(nei) 外檢定膠粘劑力學性能的重要方法之一．它可以相對地區分膠粘劑彈性的優(you) 劣。當軟質被粘體(ti) 彎曲到—定角度後，所測得的單位受力長度的剝離破壞載荷稱為(wei) 剝離強度。

2.1.1剝離角度的影響  

    剝離角度的不同，線受力區上的剪切應力和正拉應力之比發生變化，導致剝離強度值的變化。剝離強度隨著剝離角度的增大而減小。

 2.1.2剝離速度的影響  

    膠粘劑是屬於(yu) 粘彈性體(ti) ，當膠粘劑的彈性模量足夠大時，在受快速載荷破壞時．來不及變形，則抵抗剝離的力隨剝離速度加快而呈減小趨勢。為(wei) 了減小測量誤差，宜選取合適的剝離速度，國家標準GB/T 4677-2002《印製板測試方法》中明確規定剝離數度為(wei) （50±5）mm/min。

2.1.3金屬箔厚度與(yu) 鍍層厚度的影響  

    剝離強度隨著金屬箔厚度與(yu) 鍍層厚度的增大而增大，且兩(liang) 者應該是線性的關(guan) 係。目前使用的銅箔厚度主要有18μm，35μm，70μm三種。

2.1.4溫度的影響

    溫度的變化將直接影響到膠粘劑的性能。溫度會(hui) 改變高聚物的力學狀態。 

2.1.5膠粘劑的影響 

    剝離強度主要是衡量膠粘劑的性能。一般來講膠的厚度越厚其剝離強度會(hui) 越好，但這並不是的，因為(wei) 不同的生產(chan) 商的膠的配方與(yu) 結構是不一樣的。若膠的分子結構很小的話，膠與(yu) 銅箔的粘接麵積會(hui) 增加。從(cong) 而提高粘結力，剝離強度隨之提高。現材料生產(chan) 商中，韓國世韓的材料就是利用此方法來提高剝離強度，同時降低膠厚的。 另外銅箔本身的黑化處理工藝好壞與(yu) 否及黑化層的成分對其膠粘劑與(yu) 銅箔的粘合力也會(hui) 有所影響。 3結構設計根據剝離強度儀(yi) 的測試原理、影響因素分析和測試內(nei) 容,本文設計的剝離強度測試儀(yi) ，包括三維試樣擺放平台、覆箔夾具、測力模塊、運動控製模塊和顯示模塊。 

    三維試樣擺放平台安裝在底座上，底座下麵設置有地腳螺栓。三維試樣擺放平台上設置有樣品固定條，用於(yu) 固定樣品的四個(ge) 角。樣品固定條為(wei) 長條型結構，可根據樣品大小調整樣品固定條的長度，調整後用蝶形螺帽將樣品固定條鎖緊。覆箔夾具安裝在測力模塊上，覆箔夾具的上端通過鉸鏈連接到測力模塊；覆箔夾具包括兩(liang) 個(ge) 夾體(ti) ，兩(liang) 夾體(ti) 內(nei) 側(ce) 之間有彈簧連接，兩(liang) 個(ge) 夾體(ti) 通過六角法蘭(lan) 六棱鎖緊螺釘和蝶形螺帽克服彈簧的彈力夾緊。 

    測力模塊塊包括連接板和測力傳(chuan) 感器，測力傳(chuan) 感器通過連接板固定在運動控製模塊的滑台上。 

    運動控製模塊安裝在試驗機台傳(chuan) 動箱內(nei) ，運動控製模塊包括滑軌、滑台、滾珠絲(si) 杆、限位開關(guan) 、伺服電機、驅動器和單片機，滑軌的一端通過皮帶與(yu) 伺服電機相連，伺服電機通過皮帶帶動滾珠絲(si) 杆運動，伺服電機的輸入端連接到驅動器，由驅動器控製伺服電機的轉速進而控製滾珠絲(si) 杆的運動行程，在滑軌的兩(liang) 端各有一個(ge) 限位開關(guan) ，限位開關(guan) 控製滾珠絲(si) 杆的大行程；運動控製模塊中的滑軌與(yu) 水平方向放置的樣品成45度的夾角，這樣使得剝離試驗時能夠在設定角度下實現。

    顯示模塊嵌裝在試驗機台上，顯示模塊包括顯示屏、驅動電路和RS232接口，顯示模塊通過RS232接口連接電腦主機。

 4主要性能指標 

主要性能指標：

剝離行程：400mm（準確度±0.01mm）；

試樣調節架前後移動行程：20mm；試樣調節架左右移動行程：20mm；

試樣調節架上下移動行程：100mm；

剝離力值：0 N～30N（準確度±0.01N）；

剝離速度：（0.001～300）mm/min可調。

5工作過程 

    開啟電源開關(guan) 。進入試驗界麵。將印刷板試樣擺放在樣品平台上，印製導線麵朝上，然後鎖緊4個(ge) 樣品固定條。用刀片將選定好的印製導線一端從(cong) 基材上至少剝離10mm，通過三維試樣擺放平台調節樣品位置，使得剝離起的印製導線左右前後垂直對中夾頭。輕輕旋動蝶形螺母，覆箔夾頭夾緊剝離起印製導線的整個(ge) 寬度（由於(yu) 剝離力傳(chuan) 感器大量程為(wei) 30N，用手接觸操作夾頭時候不可向下或向上用力）。複位步驟操作之後，將試驗速度設置為(wei) 標準要求的50mm/min，斷點比率一般設置為(wei) 10%。一般情況下設置始計值為(wei) 1N，即力傳(chuan) 感器感應1N後開始記錄報告。將事先用影像測量儀(yi) 測量出覆箔寬度輸入在界麵“材料寬度”中。對力值進行清零操作。按下“開始“，進入試驗，試驗結束後，電腦自動計算試驗結果、自動生成報告。

6結束語   

    本文設計的剝離強度儀(yi) 可以通過三維試樣擺放平台調節平台的相對位置而不需要調整樣品在平台上的位置即可達到調整樣品相對於(yu) 覆箔夾具的合理位置。利用伺服電機控製的剝離速度可以做到（0.001～300）mm/min可調，不僅(jin) 滿足標準的檢測需求，而且對有不同剝離速度要求的試驗時，方便的進行調節。整個(ge) 導軌有效的剝離行程達到150mm（準確度±0.01mm）。且運動控製模塊中的滑軌與(yu) 水平方向放置的樣品成45度的夾角，使得剝離力速度恒定，剝離方向恒定。利用電腦液晶顯示屏顯示的剝離強度曲線，可以很直觀的分析剝離強度小、大點的位置。還可以通過RS232接口連接至電腦顯示屏，做更為(wei) 詳細的數據分析。本文設計的剝離強度儀(yi) ，測試方便，直觀曲線分析，準確可靠。 且結構簡單，可以方便調整測試樣品的位置、采集數據精度高，能直觀觀測並且分析數據曲線，適合推廣使用。