在現(xiàn)代電子設(shè)備向著輕、薄、短、小方向飛速發(fā)展的浪潮中,柔性線路板(FPC)以其優(yōu)異的可彎曲性、高密度布線和輕量化特點(diǎn),成為了智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)等gao端消費(fèi)電子產(chǎn)品的核心組成部分。然而,F(xiàn)PC的可靠性直接關(guān)系到整機(jī)產(chǎn)品的品質(zhì)與壽命,其中,F(xiàn)PC與剛性PCB之間通過(guò)連接器或焊點(diǎn)互連的機(jī)械強(qiáng)度更是測(cè)試的重中之重。
科準(zhǔn)測(cè)控小編認(rèn)為,推力測(cè)試(或稱剪切測(cè)試)是評(píng)估FPC組件界面結(jié)合強(qiáng)度、焊點(diǎn)牢固度以及連接器可靠性的最直接、zui有效的方法之一。通過(guò)精確的力學(xué)性能測(cè)試,可以有效預(yù)防因運(yùn)輸震動(dòng)、日常插拔、冷熱沖擊等因素導(dǎo)致的連接失效問(wèn)題。
本文將深入探討FPC推力測(cè)試的測(cè)試原理、適用標(biāo)準(zhǔn)、核心檢測(cè)設(shè)備(以Beta S100推拉力測(cè)試機(jī)為例)及詳細(xì)操作流程,為您的產(chǎn)品質(zhì)量控制提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
一、測(cè)試原理
推力測(cè)試的核心原理是通過(guò)一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的推刀,對(duì)FPC上的待測(cè)元件(如連接器、焊點(diǎn)、補(bǔ)強(qiáng)板等)施加一個(gè)垂直于其安裝平面的推力,持續(xù)增加力值,直至被測(cè)件發(fā)生斷裂、脫落或達(dá)到規(guī)定的力值上限。通過(guò)記錄整個(gè)過(guò)程中的力值變化,可以精確得到其最大破壞力值(Peak Load)。
通過(guò)分析力值-位移曲線,工程師可以判斷失效模式:
界面斷裂:破壞發(fā)生在焊料與焊盤(pán)或元件本身的結(jié)合面,力值較低通常表明焊接或粘接工藝存在缺陷。
材料本身斷裂:破壞發(fā)生在FPC基材或元件本體,力值較高,表明連接強(qiáng)度高于材料本身強(qiáng)度。
韌性行為:曲線呈現(xiàn)明顯的塑性變形階段。
該測(cè)試旨在量化連接處的機(jī)械強(qiáng)度,驗(yàn)證其是否符合設(shè)計(jì)規(guī)格,并為工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
IPC/JEDEC J-STD-002: 針對(duì)元器件引線/焊端的可焊性測(cè)試,其相關(guān)力學(xué)測(cè)試方法可作參考。
IPC-6013: 柔性印制板的資格與性能規(guī)范,其中包含了對(duì)于FPC可靠性的要求。
MIL-STD-883: 微電子器件試驗(yàn)方法和程序,其中的方法2019(芯片剪切強(qiáng)度)原理相通,廣泛應(yīng)用于各類焊接強(qiáng)度的測(cè)試。
三、測(cè)試設(shè)備
1、Beta S100 推拉力測(cè)試機(jī)
設(shè)備特點(diǎn):
高精度力值傳感器: 提供多種量程的傳感器選擇(如0.5kgf, 2kgf, 5kgf, 10kgf等),確保測(cè)試FPC微小的焊點(diǎn)或連接器時(shí)也能獲得ji高的分辨率與準(zhǔn)確性。
高穩(wěn)定性與重復(fù)精度: 采用精密的伺服電機(jī)和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng),速度平穩(wěn),定位精確,保證測(cè)試結(jié)果的可重復(fù)性。
高清光學(xué)系統(tǒng): 集成高倍率顯微鏡和CCD攝像頭,便于操作者精確定位推刀與測(cè)試點(diǎn),實(shí)時(shí)觀察測(cè)試過(guò)程。
用戶友好軟件: 內(nèi)置專用軟件可設(shè)置測(cè)試參數(shù)(速度、距離、上限值),自動(dòng)記錄峰值力值,生成力-位移曲線,并輸出詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。
豐富的治具夾具: 提供各種形狀和角度的推刀(如平頭、楔形、鉤狀)和樣品固定平臺(tái),以適應(yīng)FPC上不同元件的測(cè)試需求。
所需輔助工具:
專用推刀: 根據(jù)被測(cè)元件選擇(如測(cè)試連接器常用平頭刀)。
樣品固定治具: 用于平整、穩(wěn)固地夾持FPC樣品,防止測(cè)試過(guò)程中樣品移動(dòng)影響結(jié)果。
四、測(cè)試流程
步驟一、樣品準(zhǔn)備
從批量產(chǎn)品中抽取待測(cè)FPC樣品。
確保樣品外觀良好,無(wú)明顯損傷或污染。
步驟二、設(shè)備設(shè)置與校準(zhǔn)
開(kāi)啟Beta S100主機(jī)和電腦軟件。
根據(jù)待測(cè)連接器的預(yù)期力值(如1.5kgf),選擇合適的力值傳感器(如2kgf量程)。
安裝并選擇適合連接器尺寸的平頭推刀。
進(jìn)行設(shè)備力值校準(zhǔn)和高度歸零,確保測(cè)量準(zhǔn)確性。
步驟三、安裝樣品與定位
將FPC樣品平穩(wěn)地固定在測(cè)試平臺(tái)上,確保待測(cè)連接器所在區(qū)域下方有支撐,防止FPC彎曲。
通過(guò)軟件控制平臺(tái)移動(dòng),在高清顯微鏡下精確調(diào)整樣品位置,使推刀jian端對(duì)準(zhǔn)連接器的側(cè)面(推刀應(yīng)對(duì)準(zhǔn)連接器本體與PCB焊接的結(jié)合部上方,避免推到端子)。
調(diào)整推刀高度,使其與FPC表面的間隙為一個(gè)設(shè)定值(如0.1mm)。
步驟四、參數(shù)設(shè)置
在軟件中設(shè)置測(cè)試參數(shù):
測(cè)試速度: 通常設(shè)置在0.1 - 2.0 mm/s之間,常用0.5mm/s或1.0mm/s。速度過(guò)快或過(guò)慢都會(huì)影響結(jié)果,需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)格書(shū)設(shè)定。
終止條件: 設(shè)置為“力值下降百分比"(如下降至峰值的80%),或“最大行程"。
力值上限: 設(shè)置為略高于預(yù)期破壞力值,起到保護(hù)作用。
步驟五、執(zhí)行測(cè)試
確認(rèn)所有設(shè)置無(wú)誤后,啟動(dòng)測(cè)試程序。
推刀將按設(shè)定速度勻速推進(jìn),軟件實(shí)時(shí)繪制力-位移曲線。
當(dāng)連接器被推脫或力值達(dá)到終止條件時(shí),測(cè)試機(jī)自動(dòng)停止并回位。
步驟六、結(jié)果分析與記錄
軟件自動(dòng)記錄并顯示最大峰值力值(Peak Load)。
觀察力-位移曲線形態(tài),分析失效模式(是焊點(diǎn)脫落還是連接器損壞?)。
保存測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線圖。
取下樣品,在顯微鏡下觀察失效界面,確認(rèn)失效位置并與曲線分析相互印證。
步驟七、出具報(bào)告
多個(gè)樣品后,軟件可生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告,包括平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、CPK值等。
將數(shù)據(jù)與接收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,判斷該批產(chǎn)品合格與否,并出具正式測(cè)試報(bào)告。
以上就是小編介紹的有關(guān)于FPC柔性線路板推力測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)?lái)幫助。如果您還對(duì)推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項(xiàng)、作業(yè)指導(dǎo)書(shū),原理、怎么校準(zhǔn)和使用方法視頻,推拉力測(cè)試儀操作規(guī)范、使用方法和測(cè)試視頻,焊接強(qiáng)度測(cè)試儀使用方法和鍵合拉力測(cè)試儀等問(wèn)題感興趣,歡迎關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言。【科準(zhǔn)測(cè)控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測(cè)試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題及解決方案。