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,成為了智能手機、可穿戴設(shè)備、無人機等gao端消費電子產(chǎn)品的核心組成部分。然而,F(xiàn)PC的可靠性直接關(guān)系到整機產(chǎn)品的品質(zhì)與壽命,其中,F(xiàn)PC與剛性PCB之間通過連接器或焊點互連的機械強度更是測試的重中之重。
科準測控小編認為,推力測試(或稱剪切測試)是評估FPC組件界面結(jié)合強度、焊點牢固度以及連接器可靠性的最直接、zui有效的方法之一。通過精確的力學性能測試,可以有效預防因運輸震動、日常插拔、冷熱沖擊等因素導致的連接失效問題。
本文將深入探討FPC推力測試的測試原理、適用標準、核心檢測設(shè)備(以Beta S100推拉力測試機為例)及詳細操作流程,為您的產(chǎn)品質(zhì)量控制提供堅實的技術(shù)支持。
一、測試原理
推力測試的核心原理是通過一個勻速運動的推刀,對FPC上的待測元件(如連接器、焊點、補強板等)施加一個垂直于其安裝平面的推力,持續(xù)增加力值,直至被測件發(fā)生斷裂、脫落或達到規(guī)定的力值上限。通過記錄整個過程中的力值變化,可以精確得到其最大破壞力值(Peak Load)。
通過分析力值-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,表明連接強度高于材料本身強度。
韌性行為:曲線呈現(xiàn)明顯的塑性變形階段。
該測試旨在量化連接處的機械強度,驗證其是否符合設(shè)計規(guī)格,并為工藝改進提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
二、測試標準
IPC/JEDEC J-STD-002: 針對元器件引線/焊端的可焊性測試,其相關(guān)力學測試方法可作參考。
IPC-6013: 柔性印制板的資格與性能規(guī)范,其中包含了對于FPC可靠性的要求。
MIL-STD-883: 微電子器件試驗方法和程序,其中的方法2019(芯片剪切強度)原理相通,廣泛應用于各類焊接強度的測試。
三、測試設(shè)備
1、Beta S100 推拉力測試機
設(shè)備特點:
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),確保測試FPC微小的焊點或連接器時也能獲得ji高的分辨率與準確性。
高穩(wěn)定性與重復精度: 采用精密的伺服電機和滾珠絲杠驅(qū)動,速度平穩(wěn),定位精確,保證測試結(jié)果的可重復性。
高清光學系統(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試點,實時觀察測試過程。
用戶友好軟件: 內(nèi)置專用軟件可設(shè)置測試參數(shù)(速度、距離、上限值),自動記錄峰值力值,生成力-位移曲線,并輸出詳細的測試報告。
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,以適應FPC上不同元件的測試需求。
所需輔助工具:
專用推刀: 根據(jù)被測元件選擇(如測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,防止測試過程中樣品移動影響結(jié)果。
四、測試流程
步驟一、樣品準備
從批量產(chǎn)品中抽取待測FPC樣品。
確保樣品外觀良好,無明顯損傷或污染。
步驟二、設(shè)備設(shè)置與校準
開啟Beta S100主機和電腦軟件。
根據(jù)待測連接器的預期力值(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。
進行設(shè)備力值校準和高度歸零,確保測量準確性。
步驟三、安裝樣品與定位
將FPC樣品平穩(wěn)地固定在測試平臺上,確保待測連接器所在區(qū)域下方有支撐,防止FPC彎曲。
通過軟件控制平臺移動,在高清顯微鏡下精確調(diào)整樣品位置,使推刀jian端對準連接器的側(cè)面(推刀應對準連接器本體與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表面的間隙為一個設(shè)定值(如0.1mm)。
步驟四、參數(shù)設(shè)置
在軟件中設(shè)置測試參數(shù):
測試速度: 通常設(shè)置在0.1 - 2.0 mm/s之間,常用0.5mm/s或1.0mm/s。速度過快或過慢都會影響結(jié)果,需根據(jù)標準或規(guī)格書設(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)置為略高于預期破壞力值,起到保護作用。
步驟五、執(zhí)行測試
確認所有設(shè)置無誤后,啟動測試程序。
推刀將按設(shè)定速度勻速推進,軟件實時繪制力-位移曲線。
當連接器被推脫或力值達到終止條件時,測試機自動停止并回位。
步驟六、結(jié)果分析與記錄
軟件自動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(是焊點脫落還是連接器損壞?)。
保存測試數(shù)據(jù)和曲線圖。
取下樣品,在顯微鏡下觀察失效界面,確認失效位置并與曲線分析相互印證。
步驟七、出具報告
多個樣品后,軟件可生成統(tǒng)計報告,包括平均值、標準差、CPK值等。
將數(shù)據(jù)與接收標準對比,判斷該批產(chǎn)品合格與否,并出具正式測試報告。
以上就是小編介紹的有關(guān)于FPC柔性線路板推力測試的相關(guān)內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)韼椭?。如果您還對推拉力測試機怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項、作業(yè)指導書,原理、怎么校準和使用方法視頻,推拉力測試儀操作規(guī)范、使用方法和測試視頻,焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題感興趣,歡迎關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言?!究茰蕼y控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應用中可能遇到的問題及解決方案。