对于 PCB 生产厂商和下游电子企业而言,精准检测焊锡罩(阻焊层)剥落隐患是保障产品质量的关键环节。很多时候,肉眼可见的剥落已经是严重缺陷,而隐性的附着力不足问题,若未及时检测,会在产品使用过程中引发致命故障。作为 PCB 技术专家,今天就给大家分享三大核心测试方法,以及对应的实操标准,帮大家实现焊锡罩剥落的 “早发现、早处理”。
首先要明确检测的两个核心目标:一是检测已发生的剥落缺陷,二是预判潜在的附着力失效风险。对应的检测方法可分为外观检测、附着力测试和环境可靠性测试三类,覆盖从来料检验到成品验证的全流程。
外观检测是最基础、最常用的方法,用于识别已经发生的显性焊锡罩剥落问题,操作简单、成本低,适合批量抽检。
第一步,准备工具:自然光或白光光源、10~20 倍放大镜、200~500 倍金相显微镜。第二步,目视检查:将 PCB 放置在光源下,从不同角度观察表面,重点关注焊盘边缘、PCB 板边、钻孔周围等应力集中区域,查看是否存在阻焊层翘起、起皮、点状脱落、裂纹等现象。第三步,显微观察:对目视发现的可疑区域,用放大镜或金相显微镜进一步观察,确认阻焊层与基材、铜箔之间是否存在分离缝隙,同时观察阻焊层表面是否有气泡、针孔等缺陷(这些缺陷是后续剥落的前兆)。
根据 IPC-A-600E(PCB 外观验收标准),焊锡罩剥落的判定需满足以下要求:
- 焊盘区域:阻焊层不得覆盖焊盘有效区域,且焊盘边缘阻焊层无翘起、剥落;若剥落导致铜箔裸露,且裸露面积超过焊盘面积的 5%,判定为不合格。
- 线路区域:阻焊层剥落导致铜箔线路裸露,且长度超过 0.5mm,判定为不合格。
- 板边区域:板边阻焊层剥落宽度超过 0.3mm,判定为不合格。
捷配在生产过程中,采用全自动 AOI 光学检测设备,结合人工显微复检,可实现焊锡罩剥落缺陷的 100% 筛查,避免不良品流出。
外观检测只能发现显性缺陷,而附着力测试可以量化评估阻焊层与基材的结合强度,提前识别隐性的附着力不足问题,是预防焊锡罩剥落的核心测试方法。主流的测试标准为 IPC-TM-650 2.4.28,常用方法包括胶带剥离测试和划格测试。
① 取样:从 PCB 成品上截取 50mm×50mm 的测试样品,确保样品表面无油污、灰尘。② 清洁:用无水乙醇擦拭样品表面,晾干后备用。③ 贴胶带:选用 3M610 测试胶带(粘性强度 10±1N/25mm),将胶带紧贴在样品表面,用橡胶辊来回碾压 2 次,确保胶带与阻焊层完全贴合,无气泡。④ 剥离:在贴紧胶带 1 分钟内,以 45° 角快速撕拉胶带,撕拉速度控制在 0.5~1m/s。⑤ 观察:查看胶带表面是否粘有阻焊层碎屑,同时观察样品表面是否出现阻焊层翘起、剥落。
- 胶带表面无任何阻焊层碎屑,样品表面无剥落、翘起,判定为附着力合格(等级 0 级)。
- 胶带表面粘有少量阻焊层碎屑,样品表面出现点状剥落,判定为附着力较差(等级 1 级),需整改工艺。
- 胶带表面粘有大量阻焊层碎屑,样品表面出现大面积剥落,判定为不合格(等级 2 级)。
① 用划格器在阻焊层表面划 10×10 个方格,方格间距 1mm,划格深度需穿透阻焊层,直达基材表面。② 用毛刷清理划格区域的碎屑。③ 贴 3M610 测试胶带并快速撕拉,观察方格区域的阻焊层剥落情况。
- 方格边缘无剥落,或剥落面积小于 5%,判定为合格。
- 剥落面积超过 15%,判定为不合格。
PCB 焊锡罩在终端产品的使用过程中,会面临高温、潮湿、高低温循环等环境考验,因此需要通过环境可靠性测试,验证阻焊层的长期抗剥落能力。常用测试包括高低温循环测试、湿热老化测试和盐雾测试。
按照 IPC-6012 标准,将 PCB 样品放置在高低温试验箱中,设置温度范围 - 40℃~125℃,循环次数 50 次,每次循环包括升温、保温、降温、保温四个阶段。测试完成后,观察样品表面是否出现阻焊层剥落,并再次进行附着力测试,若附着力无明显下降,判定为合格。
将样品放置在温度 85℃、湿度 85% RH 的湿热试验箱中,老化 1000 小时。测试后观察阻焊层是否起泡、剥落,绝缘电阻是否达标,以此评估阻焊层的耐湿热性能。
针对户外、海洋环境应用的 PCB,将样品放置在 5% NaCl 浓度的盐雾试验箱中,连续喷雾 48 小时。测试后观察阻焊层是否剥落、铜箔是否腐蚀,以此评估阻焊层的耐腐蚀能力。PCB 焊锡罩剥落的检测需要结合外观检测、附着力测试和环境可靠性测试,实现从显性缺陷到隐性风险的全面覆盖。捷配建立了完善的实验室测试体系,可根据客户需求提供全维度的检测服务,确保产品满足应用要求。