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1、中华人民共和国电子行业标准FL 6114 SJ 21178-2016 印制电路用刚性基材机械性能测试方法Mechanical performance test method for rigid printed circuit materials 2016一12一14发布2017-03一01实施国家国防科技工业局发布SJ 21178-2016 目IJ1=1 本标准由中国电子科技集团公司提出。本标准由工业和信息化部电子第四研究院归口o本标准起草单位:中国电子科技集团公司第十五研究所。本标准主要起草人:徐火平、予1静静、郭应主L楼亚芬、陈长生。SJ 21178-2016 印制电路用刚性基材机械性能测
2、试方法1 范围本标准规定了印制电路用刚性基材的机械性能测试方法。本标准适用于印制电路用刚性覆铜宿层压板。2 规范性引用文件下列文件中的修改单(不包含勘是有可使用这些3 泪IJ式的3.1)IJ试c)气压仲裁检验a)温度:b)相对湿度:3.2 测试准备3.2.1 取样除非另有规定，试样应从距边缘不小于25mm的区域切取。3.2.2 制乍测试图形引用文件，其随后所有的准达成协议的各方研究准。剥离强度测试需要制作测试图形，应将覆铜宿层压板裁切成合适尺寸，并将铜街面清洗烘干，处理后制作规定的测试图形。3.2.3 蚀刻制作测试图形和蚀刻去掉全部铜锚，应按SJ21176-2016第11章规定的方法进行蚀刻，
3、仲裁检验时应使用三氯化铁蚀刻液。SJ 21178-2016 3.2.4 蚀刻后清洗和干燥试样蚀刻后应立即用水冲洗，去除表面的残留物，然后擦干或吹干试样表面水分，仲裁检验时应将其放入温度为55oc土2oc的烘箱中，干燥4h:t 10 min。11，旦皂事n;几立0.;iA日日l-.j.J国除非另有规定，测试用的所有仪器和试验设备精度应满足测试要求，且在检定有效期内。3.4 测试报告要求测试报告应包括以下内容:a)测试时的环境温度和相对湿度:b)测试方法的编号和版本;c)测试日期:d)试样类型:e)测试项目:。测试仪器型号:g)测试数据和结果:h)测试员姓名;i)其他要求。4 剥离强度4.1 正常
4、大气条件下的剥离强度测试4.1.1 目的测定交收态、热应力后和工艺溶液处理后覆铜锚层压板在正常大气条件的剥离强度。4.1.2试样2 试样应满足如下要求:a)试样宽度为50mm土1mm，试样长度不小于75mm，测试图形如图l所示。其中铜导线宽度为3mm土0.2mm;b)双面覆铜宿层压板图形背面的铜宿可按3.2的规定全部蚀刻掉或保持完整，仲裁检验时背面的铜?自应全部保留:c)除非另有规定，每一个测试条件下，应从覆铜宿层压板的经向和纬向各取一个试样;d)如果铜街太薄影响剥离时，可以通过电镀铜使铜馅厚度增至35IJ m，以免剥离时铜宿被拉断，同时在试验报告中应说明原来铜锚的标称厚度;e)对于总厚度小于
5、0.5mm的试样，应将试样粘贴在刚性材料上，以提供支撑，或采用图2所示的锁眼固定装置辅助测试。SJ 21178-2016 图2锁眼固定装置4.1.3 设备和材料4.1.3.1 试剂和材料试剂和材料应符合如下要求:3 SJ 21178-2016 a)有机脱酣剂，异丙醇或等效物;b)锡铅焊料HLSn60Pb或HLSn63Pb;c)低活性或非活性的水溶性助焊剂;d)硅油:乙二氯甲:民;f)氢氧化纳:g)哪酸:h)浓硫酸，98%(质量比。4.1.3.2 设备和工具设备和工具应符合如下要求:a)拉力试验机:可提供50mm1min的拉伸速度和173.2N的拉力，夹具夹口宽度必须大于被测导线剥离端头的宽度;
6、b)与拉力试验机配套的数据记录系统;c)焊料槽:焊料温度能保持在288.C士5.C范围内，焊料槽深度应不小于40mm;d)液体槽:具有电加热且能恒温控制;e)空气循环烘箱:f)干燥器:能保持湿度低于30%;g)长度测量仪器:量程不小于12.7mm，尺寸测量精度士0.025mm;h)秒表:)千分尺:j)夹具。4.1.4程序4.1.4.1 试样的预处理4.1.4.1.1 交收态试样以交付状态进行测试，按4.1.2的要求制备试样，蚀刻出测试图形，按4.1.4.2的步骤进行剥离试验。4.1.4.1.2 热应力热应力处理的程序如下:a)按4.1.2的要求制备试样，蚀刻出测试图形，然后放置在120.C:!
7、:5.C的空气循环烘箱中至少烘烤6h，在干燥器中冷却至室温:b)加热焊料槽，使温度保持在288.C士5.C范围内;c)在试样上涂覆硅油，按SJ21179-2016第4章的规定进行288.C浮焊:d)冷却试样至室温，用有机脱酶剂(如异丙醇)清洗去除硅油，然后清洗晾干，按4.1.4.2的步骤进行剥离试验。4.1.4.1.3 工艺溶液处理按以下程序顺序处理:a)按4.1.2的要求制备试样，蚀刻山测试图形:b)试样浸入温度为23.C士2.C的二氯甲;院中75s:!:5s;4 SJ 21178-2016 c)然后在125.C士5.C下烘15min士5min;d)试样浸入温度为90C士5.C，浓度为10g
8、lL的氢氧化铀溶液中5min土1min;e)然后在50.C r-55.C的热水中漂洗5min士1min;f)将试样浸入温度为60.C:l:5.C，含浓硫酸(5.4mLlL)和棚酸00glL)的溶液中30min士5min;g)将试样在55.C士5.C的热水中漂洗5min土11四川h)然后在125.C士5.C下烘30min:!:5 min;i)将试样浸入温度为220.C土5.C的硅泊中40S土5S;j)将试样浸入温度为23.C土2.C的有机脱酶1f1J(如异丙醇溶液)中75S土15s，以除去硅油;k)将试样晾干，检查试样铜街是否起泡或脱落。如果铜搞不起泡或脱落，按4.1.4.2的步骤进行剥离试验。
9、4.1.4.2 测试步骤测试步骤如下:a)按4.1.4.1的要求对试样进行预处理;b)调整拉力测量系统，以补偿链条和夹具的重量:c)A剥离端剥离至少12.7mm长的铜筒，用夹具夹牢;d)将试样用下拉装置固定，剥离端向上，与试样平面垂直，连接夹具和拉力感应器的链条与垂直方向的夹角小于50 e)启动测试仪器，在垂直方向上以50mm/min的速度均匀施加拉力使之剥离，被测导线剥离的长度应不小于25.4lllill;f)取测试过程中的最小拉力作为剥离力，测量被测导线的实际宽度并记录，用千分尺测量剥离下的铜街厚度并记录:g)如果被测导线没有完整剥离或数据无规律，贝iJ测试结果无效，应选择同一试样上的其它
10、导线重新测试:h)每个试样至少剥离两条导线，鉴定检验时每个试样至少剥离4条导线;i)按公式(I)计算剥离强度并报告试样每面经向和纬向的最小剥离强度值:几二三半.机Ws 式中:P 一一一剥离强度，单位为牛每毫米(N/mm)FM一一剥离力，单位为牛(N);问一一被测导线实测宽度，单位为毫米(mm)。j)如果铜宿与基材之间的剥离强度大于铜锚的拉伸强度，可能导致被测导线拉断。此时可以用断裂时的拉力与被测导线宽度的比值代替剥离强度，并在报告中标明。4.1.5 其他要求采用本方法时的其他要求:a)被测试样尺寸:b)预处理条件c)剥离强度;d)与本标准测试方法的任何差异。5 SJ 21178-2016 4.
11、2 高温条件下的剥离强度测试4.2.1 目的测定覆铜宿层压板在高温条件下的剥离强度。4.2.2 试样试样应满足如下要求:a)试样宽度为50mm士1mm，试样长度不小于75mm，测试图形如图l所示。其中铜导线宽度为3.0 lTII卫士0.2mm;b)双面覆铜宿层压板图形背面的铜铜宿应全部保留:c)除非另有规定，d)如果铜街太被拉断，同e)对于总厚纬向各取一个试样;以免剥离时铜宿4.2.3 b)c)d)f)长度吕)秒表:h)千分尺:i)硅泊。度必须大于被4.2.4程序测试程序如下:、a)将硅油浴加热到规定温度b)试样应放置在120oC i:5 oC的空气循可t琪宿甲至少烘烤2h，在干燥器中冷却至室
12、温;c)从剥离端剥离至少12.7mm长的铜锚，用夹具夹紧，并将试样和夹具浸入硅油浴中，平行浸入到液面下25mmi:2.5 mm处;d)在启动试验机之前，要求浸入试样在规定的温度下保持至少5min;e)按4.1且2的步骤d)j)进行剥离试验并记录。4.2.5 其他要求采用本方法时的其他要求:a)被测试样尺寸:b)测试条件:c)剥离强度:6 SJ 21178-2016 d)硅油浴温度:e)与本标准测试方法的任何差异。5 弯曲强度5.1 目的测定室温或高温条件下覆铜宿层压板的弯曲强度。5.2 试样测试试样应符合如下要求:a)试样的尺寸和试验参数如表1所示:表1试样尺寸与试验参数试样尺寸试验参数标称厚
13、度a宽度b长度b支点间距试验速度mm mm mm mm mm/min O.8 25 64 16 O.51 1.6 25 76 25 O.76 2.36 25 89 38 1.00 3.18 25 100 51 1.27 6.35 12 150 100 2.03 a本表之外的标称厚度的试样尺寸按其相邻标称厚度较大的一级制作:b制作试样时，应使其长度在规定值的10%之内，宽度在规定值的5%之内。b)若使用覆铜宿层压板制备试样，应按3.2的要求去除试样表面的铜筒，且边缘应无裂纹、分层等缺陷，应采用砂纸或其它等效工具打磨光滑;c)除非另有规定，每次试验测试10个试样，经向和纬向各5个。5.3 设备和材
14、料设备和材料应符合如下要求:a)有精确刻度，其十字头能够按表1所示的恒定试验速度运行的万能材料试验机。测量系统中负载的误羔应不超过士1%。应备有一套误差测量装置。负载的压头和支柱应该是圆柱形表面，为避免过度的压痕，试样压头和支柱的半径至少是3.2mm;b)作为万能材料试验机一个组成部分的高温试验箱，试验箱应能保持温度在表2要求i:2oc范围内，试验箱内可安装负载压头和支撑头，并与拉力机连接。这些连接应不影响负载压头和支撑头的移动或调节:c)量程不小于150mm，测量尺寸精度为0.02l11I丑的游标卡尺;d)量程omm-25mm，测量尺寸精度为0.002mm的千分尺。5.4 程序测试程序如下:
15、7 SJ 21178-2016 a)测量并记录试样的长度、宽度和厚度，长度应精确歪1J1mm.宽度应精确至UO.02mm.厚度精确应到0.002mm;b)按表1的要求，调节试验机的问距和十字头垂直速度;c)调节负载的压头和支柱，使圆柱形表面的轴线相互平行，且负载的压头位于两支柱的中问:d)进行高温试验时，试样应在试验箱巾按表2的规定预处理1h;e)将试样平放在两支撑头上，使试样的长轴与负载头的圆柱形表面的轴线相垂直。试样的中心应在两支撑头间的中间位置;f)在高温试骑时，试样放置好后应在表2规定温度下稳定2min(适用时);g)按表l规定的试验速度施加负载，直至试样断裂，以N为单位记录断裂时的负
16、载:h)按公式。)分别计算经向和纬向式中:d 双验温l支170.C 201.C 170.C 204.C 5.5 其他要求采用本方法时的其他要求:a)经向抗弯强度的单个值和算术平均值;b)纬向抗弯强度的单个值和算术平均值;c)与本标准测试方法的任何差异。8 FONlhFFN-,CI)中华人民共和国电子行业标准印制电路用刚性基材机械性能测试方法SJ 21178-2016 编制发行*中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院电话(010)64102612 传真(010)64102617 地址:北京市安定门东大街1号邮编100007网址非字数24千字2017年1月第一版2017年1月第一次印刷印数200册定价40.00元印张1/16 开本880X1230 版权专有不得翻印举报电话(010)64102613