Efter blanding af Rogers højfrekvenskort med FR-4 genereres der let skjulte delamineringsdefekter ved mellemlagsgrænsefladen på grund af misforholdet mellem CTE mellem de to materialer og forskelle i harpikssystemkompatibilitet. De følgende fire detektionsmetoder dækker hele processen fra hurtig indledende screening til præcis fejlanalyse, fuldt tilpasset delamineringsdetektionskravene for højfrekvente blandede plader:
Ikke-destruktiv hurtig screening: SAM scanning akustisk mikroskopi detektion
Dette er den foretrukne ikke-destruktive metode til lagdetektion af høj-blandet trykplader og er også anerkendt som guldstandarden for lagbestemmelse i industrien.
Kerneprincip: Ved at penetrere brættet med 15-50MHz højfrekvente ultralydsbølger, udnyttes forskellen i akustisk impedans mellem mellemlagets luftgab og substratet til billeddannelse med en opløsning på op til 10 μm. Det kan nøjagtigt identificere skjulte defekter såsom differentiale lag og harpikshulrum ved Rogers og fr4 heterojunction-grænsefladen.
Nøglepunkter i driften: Før inspektion udføres plasmarensning på pladens overflade for at fjerne forurenende stoffer. Fokuser på scanning af spændingskoncentrationsområder, såsom grænsefladen med blandet tryk mellem Rogers og fr4, under BGA-loddepuder og områder med tætte gennemgangshuller. Lagdelte områder vil vise tydelige lyse hvide unormale pletter i C--scanningsbilledet.
Fordele: Ingen grund til at ødelægge prøven, 100 % fuld inspektion af masse-producerede plader og en meget højere differentiel lagdetektionshastighed for PTFE-høj-frekvente substrater end almindelig røntgendetektion.
Termisk spændingsverifikation: termisk stød+delamineringsreproduktionstest
Som svar på den "latente lagdeling" forårsaget af utilstrækkelig binding mellem lag, udløses lagdelingen ved at simulere ekstreme arbejdsforhold for at undgå manglende registrering af produkter, der fejler efter levering.
Standardprocedure: Følg nøje IPC-TM-650-standarden, anbring prøven i en -55 grader ~+125 graders væsketank, kold og varm stødboks, gennemfør 100-500 cyklusser med en temperaturhastighed på 20 grader/min, og forbliv ved høje og lave temperaturer i 15 minutter hver i en enkelt cyklus.
Bedømmelseslogik: Efter at cyklussen er afsluttet, test straks igen med SAM. Hvis der er tilføjet nye lag, eller det oprindelige lagareal udvides på grænsefladen med blandet tryk, vil det blive direkte bedømt som ukvalificeret; Samtidig overvågning af ændringerne i Dk/Df-parametre kan lagdeling føre til en pludselig stigning i højfrekvente signalindsættelsestab på over 0,5 dB.
Tilpasningsscenarie: Rogers hybridtrykplader med høje pålidelighedskrav såsom militær- og køretøjsmillimeterbølge er påkrævet for at gennemføre denne test før forsendelse.
Verifikation af mekanisk ydeevne: kvantitativ test af mellemlags bindingskraft
Kvantificer direkte klæbestyrken mellem Rogers og fr4 heterojunction-grænsefladen, og eliminer risikoen for delaminering forårsaget af dårlig lamineringsproces fra roden.
Testmetode: Tag en standardprøve med en bredde på 25 mm fra testpladen, brug en trækprøvemaskine til at pille mellemlagsgrænsefladen af med en konstant hastighed på 50 mm/min, noter den maksimale trækkraft og konverter den til enhedsbreddebindingskraft.
Kvalificeret tærskel: Mellemlagsbindingskraften for Rogers høj-hybridkort skal være større end eller lig med 1,0N/mm, hvilket er meget højere end kravet på 0,8N/mm for almindeligt fr4-kort; Hvis testværdien er lavere end tærsklen, indikerer det, at harpikssammensmeltningen ved grænsefladen mellem de to materialer er utilstrækkelig, og delaminering vil uundgåeligt forekomme under den efterfølgende reflow-loddeproces.
Supplerende verifikation: Samtidig brug af DSC differential scanning kalorimeter til at teste Tg værdi. Hvis den målte Tg er mere end 15 grader lavere end den nominelle værdi af materialet, beviser det, at hærdningen af fr4 halvhærdet plade er ufuldstændig, hvilket også er den vigtigste årsag til delaminering.
Ultimativ bekræftelse af fejl: Mikroskopisk analyse af metallografiske skiver
Udfør destruktiv mikroskopisk dissektion på de stratificerede unormale prøver opdaget i den tidligere detektion, lokaliser nøjagtigt den stratificerede position og årsagen.
Driftsproces: Skær en lille prøve indeholdende lagdelte områder, indlejr og hærd den med epoxyharpiks, slib og poler den trin for trin, og observer direkte mellemlagsgrænsefladen under et metallografisk mikroskop med en forstørrelse på 100-500 gange.
Analysedimension: Det er muligt klart at skelne om delaminering sker ved grænsefladen mellem Rogers kernelaget og PP, eller ved grænsefladen mellem fr4 laget og PP, og at undersøge om der er detaljerede defekter såsom utilstrækkelig harpiksfyldning, mikrorevner og blottede glasfibre, for at optimere parametrene i blanding og reversering.
Typisk vurdering: Hvis der er et kontinuerligt mellemrum mellem Rogers PTFE-substrat og fr4-epoxylag i skiven, kan det bekræftes, at delamineringen er forårsaget af dårlig grænsefladefusion af heterogene materialer, hvilket giver et klart grundlag for efterfølgende procesforbedring.