鍍覆孔耐熱沖擊檢測項目詳解

引言

檢測項目與技術要求

1. 溫度循環測試（Thermal Cycling Test）

• 目的：模擬極端溫度變化下鍍覆孔的結構穩定性。
• 方法：
  • 溫度范圍：根據應用場景選擇，如-55℃至+125℃（汽車電子）、0℃至+100℃（消費電子）。
  • 循環次數：通常為100~1000次，每次循環包括升溫、高溫保持、降溫、低溫保持四個階段。
  • 設備：高精度熱沖擊試驗箱。
• 評判標準：
  • 鍍覆孔無開裂、孔壁分離或樹脂收縮。
  • 電氣連通性保持（電阻變化≤10%）。

2. 熱沖擊后電氣性能測試

• 目的：驗證熱沖擊后鍍覆孔的導電能力。
• 測試項目：
  • 導通電阻測試：使用四線制微歐計測量孔內銅層電阻。
  • 絕緣電阻測試：檢測孔與周圍導體間的絕緣性（≥1×10^8Ω）。
• 關鍵點：對比熱沖擊前后的數據，分析電阻變化趨勢。

3. 顯微結構分析

• 目的：觀察鍍層微觀缺陷（裂紋、孔洞、分層等）。
• 方法：
  • 切片制備：垂直/水平切割鍍覆孔，研磨拋光至鏡面。
  • 顯微成像：使用金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡（SEM）觀察孔壁鍍層厚度、均勻性及界面結合情況。
• 評判標準：
  • 銅層厚度≥25μm（IPC-6012標準）。
  • 無裂紋或孔壁剝離現象。

4. 機械強度測試

• 目的：評估鍍層與基材的結合力。
• 測試方法：
  • 拉伸測試：通過專用夾具對鍍覆孔施加軸向拉力，記錄斷裂強度（≥300N為合格）。
  • 熱應力測試：將樣品浸入288℃焊錫10秒，觀察是否出現爆板或鍍層脫落。
• 失效模式：鍍層與基材分離、孔壁撕裂。

5. 耐濕性測試

• 目的：驗證濕熱環境下鍍覆孔的抗腐蝕能力。
• 方法：
  • 將樣品置于85℃/85%RH環境中48小時，隨后進行熱沖擊測試。
• 評判標準：無氧化腐蝕或導電性能下降。

6. 加速老化測試

• 目的：預測鍍覆孔在長期使用中的可靠性。
• 方法：高溫存儲（如125℃/1000小時）后檢測性能衰減。
• 關鍵參數：銅層晶粒結構變化（通過SEM-EDS分析）。

檢測標準與規范

• 國際標準：
  • IPC-TM-650 2.6.7：鍍覆孔熱沖擊測試方法。
  • JEDEC JESD22-A104：溫度循環試驗標準。
  • IEC 60068-2-14：環境試驗規范。
• 行業要求：
  • 汽車電子需滿足AEC-Q100標準（溫度循環≥500次）。
  • 航空航天領域參考MIL-STD-883。

結果分析與改進方向

1. 典型失效模式：
   • 孔壁銅層裂紋（熱膨脹系數不匹配導致）。
   • 樹脂基材與銅層分離（結合力不足）。
   • 鍍層厚度不均導致局部過熱失效。
2. 工藝優化建議：
   • 調整電鍍液配方以提高鍍層延展性。
   • 優化鉆孔工藝減少孔壁粗糙度。
   • 采用高Tg（玻璃化轉變溫度）基材降低熱應力。