測試高溫高濕與冷(lěng)熱衝擊對內埋電阻阻(zǔ)值(zhí)穩定性的(de)影響
作者:
salmon範
編輯:
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2019.06.17
實驗材料與儀器
材料:導電碳漿(10 Ω/□,20 µm,黏(nián)度為 30~40 Pa·s),PCB 芯板材料,粘結片等。 儀器(qì):
高低溫濕熱試驗箱(xiāng)(R-TH-408),電阻測量儀(HIOKI3532-50),微切片測
量儀,掃描電子顯微鏡(jìng)(S-3400Ⅱ)。 1.2 內埋式封裝結構與實驗內容 圖 1 是內埋式封裝結構的示意圖。
圖 1

多層板內埋無源元(yuán)器件簡圖
Fig.1 Schematic of embedded passive combonents in multilayer PCB
電路(lù)板外層內埋電阻是(shì)電路板外層完成圖形轉 移形成導電(diàn)線路後,在基材上網印導電漿料形成電 阻,固化後再覆蓋阻焊油墨,實現電阻內埋,如圖 2(a)所示。電路(lù)板內層內埋電阻(zǔ)是在多層 PCB 內層 板芯(xīn)圖形轉移後,在芯板基材上網(wǎng)印導電漿料形成 電阻,固化後經過層(céng)壓過程實(shí)現電阻內埋,如圖 2(b) 所示。
內埋電阻多層板製(zhì)作 主要工藝流程為:內層圖(tú)形轉移(yí)→網印導電碳漿→固化→棕化→層壓→鑽孔→電鍍→外層圖形轉 移→後工序→測試(shì)。采用層壓方式,將網印(yìn)電(diàn)阻芯 板壓製(zhì)成四層內(nèi)埋(mái)電阻多層板。 網印導電(diàn)碳漿選用 177 目/cm 網紗製(zhì)作網版,使 用半自動(dòng)絲網印刷(shuā)機進行網印。導電碳漿(jiāng)網印參數 控(kòng)製範圍:刮(guā)刀硬度 75~80 度,刮刀角(jiǎo)度 70°~80°, 刮刀壓力 50~70 N/cm2,刮刀行進速(sù)度 1.5~2.5 m/min,絲網與待(dài)印刷(shuā)板麵間距(網距)1.0~2.0
cm。
固化條(tiáo)件對(duì)電阻阻值的影響 測試板設計 50 處電阻圖形(xíng),其有效尺寸為(wéi) 2.54 mm×12.70 mm,可視作 5 個方阻(zǔ)的串聯。在網印導 電碳漿後進行如下測試:
(1)固化(huà)溫度測試:選取 5 片測試板,導電漿 料固化時間 1 h,固化溫度分別為 150,155,160, 165,170 ℃。固化後測量阻值,進一步完成棕化、 層(céng)壓後再次測量阻值。
(2)固化(huà)時間測試:選取(qǔ) 12 片測試(shì)板(bǎn),導電碳 漿固化溫度 170 ℃,固化(huà)時間分(fèn)別為 60~280 min(每 隔20 min 選取一個固化時間),在固化後測量阻值。
可靠性分析
多層 PCB 在(zài)層壓之前需(xū)要對銅麵進行化學氧化 處理(如棕化、黑化(huà)),以增強粘結片與銅麵的結(jié)合 力,實驗中選擇棕化處(chù)理工藝。該工藝(yì)的基本流程 為:酸洗→水洗→除(chú)油→水洗→預浸(活化銅麵) →棕化(氧化微蝕銅麵)→水洗→烘幹。 以上節研究(jiū)結果為基礎,選擇不同的導電碳 漿固化條(tiáo)件,對比分析棕化後烘板與不烘板對層壓(yā) 後內埋電阻與(yǔ)粘結片(piàn)結(jié)合(hé)可靠性的影響(xiǎng)。每種條件(jiàn) 製作 3 片測試板,層壓(yā)後(hòu)對測試板進行(háng)峰(fēng)值 260 ℃、 3 次回(huí)流焊處理,製作微切片(piàn)進行觀察分析。
阻值穩定性測試 選用外層圖(tú)形轉移後的 2 片測試板,每片測試 板設計50處電阻圖形,其有效尺寸為2.54 mm×12.70 mm。
(1)其中 1 片進行 240 h 高溫高濕測試(溫度 85 ℃、相對濕度 85%)。測試前後分別測(cè)量並記錄內 埋電阻方阻值(zhí)。
(2)另 1 片進行(háng) 100 個循環的冷熱(rè)衝擊測試 (–55~+125
℃,高低溫停留時間為 15 min)。測試前 後分別測量並記錄內埋電阻方阻值。