エンジニアリング チームから FPC の品質保証について尋ねられると、最もよくある誤解は、目視検査で十分であるということです。そうではない。 IPC/JPCA-6202 規格と IPC-TM-650 の関連テスト方法は、フレキシブル プリント回路が特定のアプリケーション クラスの要件を満たしているかどうかを定量化するための正確な言語を定義しています。特定の使用例にとってどのテストが重要であるかを理解すると、製造元とより生産的な会話をすることができ、資格上の予期せぬ事態が発生するリスクが軽減されます。
東莞の CSNT-EMS では、クラス 2 およびクラス 3 の FPC 生産に対してロットごとに IPC-TM-650 テストを実施しています。この記事では、フレックス回路の合否に実際に影響を与えるテストについて説明します。
剥離強度試験: IPC-TM-650 メソッド 2.4.9
剥離強度は、フレキシブル基板から銅配線を引き剥がすのに必要な力を測定します。試験は試験片の形状に応じて 90 度または 180 度の角度で実行され、結果はニュートン/ミリメートル (N/mm) で表されます。
IPC/JPCA-6202 クラス 2 では、最小導体剥離強度 0.49 N/mm が必要です。クラス 3 にも同じ最小値が適用されます。クラス 2 とクラス 3 の違いは、ロットリリースのしきい値や合格基準ではなく、サンプリング周波数に依存します。
Panasonic R-F777 材料は通常 0.525 N/mm を指定しており、IPC/JPCA-6202 の最小値を上回るマージンを提供します。材料データシートを評価するときは、報告された剥離強度値が IPC-TM-650 メソッド 2.4.9 に従って測定されており、比較できない結果が生じる可能性がある簡略化された方法ではないことを確認してください。
カバーレイの剥離強度については、IPC/JPCA-6202 の最小値は 0.34 N/mm です。カバーレイの接着不良は通常、ラミネート前の基材表面の汚染、または不適切なラミネート温度および圧力プロファイルに遡ります。
絶縁耐力試験: IPC-TM-650 メソッド 2.5.6
絶縁耐力試験では、フレキシブル基板が破壊することなく印加電圧に耐えられるかどうかを確認します。このテストでは、誘電体材料に埋め込まれた 2 つの電極間に AC 電圧を印加し、故障が発生する電圧を測定します。
家庭用電化製品で使用される FPC の場合、テスト電圧は通常、IPC/JPCA-6202 に従って 500 VAC です。医療および航空宇宙用途の場合、適用される特定の製品安全基準に応じて、テスト電圧が高くなる場合があります。
絶縁耐力不良は通常、誘電体層の汚染、基板材料のボイド、または層間の剥離を示します。入荷した材料の検査が正しく行われている場合、生産ロットの絶縁耐力試験で不合格となることはまれです。
絶縁抵抗: IPC-TM-650 メソッド 2.6.3
絶縁抵抗は、絶縁された導体間の抵抗を測定します。湿気にさらされたプレコンディショニング ステップ (摂氏 85 度、相対湿度 85% で 96 時間) 後の FPC の最小絶縁抵抗は、IPC/JPCA-6202 に従って 100 メガオーム (10^8 オーム) です。
このテストは、高湿度環境や身体との接触が考慮される医療機器で使用される FPC にとって特に重要です。{0}湿気にさらされた後の絶縁抵抗の測定値が低い場合は、通常、基板表面のイオン汚染、またはめっきプロセス後の洗浄が不十分であることを示します。
イオン汚染試験: IPC-TM-650 メソッド 2.3.28B
イオン汚染は、平方センチメートルあたりのマイクログラム単位の塩化ナトリウム相当量として測定されます。クラス 2 およびクラス 3 FPC の制限は、1 平方センチメートルあたり 1.2 マイクログラム以下です。
このテストでは、溶媒を使用して基板表面から可溶性イオン残留物を抽出し、抽出溶液の導電率を測定します。 FPC 上のイオン汚染レベルが高いと、密集したトレース間で樹枝状結晶が成長し、使用中に断続的または完全な短絡が発生する可能性があります。
このテストは、東莞の施設ですべての生産ロットで実行されます。これを怠ると、診断が難しく、リコールに費用がかかる現場での障害が発生するためです。
動的フレックス テスト: IPC-TM-650 メソッド 2.4.9.1
使用中に繰り返し曲げられる FPC の場合、動的屈曲試験が最も適切な品質保証手順です。試験では、回路が故障するまで、または指定されたサイクル数に達するまで、指定された曲げ半径および周波数でマンドレルの周りで試験片を繰り返します。
IPC-TM-650 メソッド 2.4.9.1 では、マンドレルの直径 (曲げ半径を決定する)、実行するサイクル数、および故障基準 (通常、開回路または絶縁抵抗の指定された低下) などのテスト パラメーターを指定しています。
消費者向けウェアラブルの場合、一般的な仕様は曲げ半径 0.5 mm 以上で 10,000 サイクルです。医療機器用途の場合、より厳しい曲げ半径で 100,000 サイクル以上の仕様が可能です。折りたたみ式ディスプレイ アプリケーションでは、200,000 サイクルを指定できます。
動的屈曲試験をリクエストする場合は、曲げ半径、サイクル数、および試験を周囲温度で実行するか極端な温度で実行するかを具体的に指定してください。摂氏マイナス 40 度からプラス 85 度でのテストは、自動車や屋外の用途によく当てはまります。
新しい FPC メーカーを認定する場合は、IPC/JPCA-6202 要件に従って次の文書を要求してください。
IPC-TM-650 試験装置の剥離強度および絶縁耐力試験用のセットアップ
最初の製品サンプルの剥離強度、絶縁耐力、絶縁抵抗については、IPC-TM-650 テスト レポートをリクエストしてください。イオン汚染試験が最初の製品だけでなく、すべての製造ロットに対して実行されていることを確認します。アプリケーションで繰り返し曲げる必要がある場合は、動的屈曲テストのレポートを依頼してください。出荷ごとに ENIG の厚さが測定され、文書化されていることを確認します。
この文書を提供できるメーカーは、単純な目視検査を超えたプロセス管理とトレーサビリティを実証します。これは、クラス 2 またはクラス 3 の FPC 生産に必要なベースラインの品質保証パートナーシップです。
