Способ изготовления образца для определения прочности сцепления покрытия с подложкой при отслаивании Советский патент 1987 года по МПК G01N19/04 

е-г

Л

Фиг.1

.12986

которой выбирают из условия d с 5d„ Наименьшие расстояния Е и с - между полосками 2 и строчками сканирования луча -лазера выбирамт из условия предотвращения взаимного наложения тепловых полей за счет теплопроводности подложки I. Увеличение расстояний Рис более 5Ь и 5d нецелесообразно, поскольку резко растут габариты образца без изменения достоверности измерений. Диаметр d луча лазера выбирают таким, чтобы на диа1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам изготовления образцов для определения прочности сцепления покрытий с подложками при отслаивании.

Цель изобретения - приближение условий изготовления образца для определения прочности сцепления покрытия с подложкой к условиям монтажа интегральной микросхемы с планар- ными выводами на печатной плате.

На фиг,1 показан образец, получен , предлагаемым способом; на фиг,2 диаграмма зависимости усилия отслаивания от мощности лазерного излучения; на фиг,3 - график температурной зависимости.

Образец изготавливают и испытывают следующим образом.

На поверхности подложки 1 формируют ряд параллельных полосок 2 покрытия разной ширины Ь-Ь, соответствующей ширине полос реальной печатной платы. Расстояние I между соседними полосками 2 выбирают из условия b 4 f i 5Ь,где b - наибольшая из ширин полосок. На покрытие воздействуют тепловым излучением, в качестве которого используют лазерное излучение переменной мощности. Выбирают диаметр d луча лазера из условия b d i 5b , где меньшая из ширин полосок. Поверхност покрытия сканируют лазерным лучом и формируют строчную развертку лазерного луча, расстояние с между строчками (1-п) которой выбирают из условия d с 5d. При этом для каждой

Ь - наиграмме зависимости усилия отслаивания были хорошо различимы зоны теплового воздействия и в точках, соответствующих зонам теплового воздействия рядом со стреловидным всплеском наблюдалась бы горизонтальная часть, указывающая на достоверность измеряемого значения адгезионной прочности в данной зоне. Увеличение диаметра d более St нецелесообразно из-за наложения тепловых полей соседних строчек. 3 ил.

5

строчки фиксируют мощность излучения (Р Р) в соответствии с заданным значением температуры на поверхность полосок 2 в интервале от 50 до 500°С

Наименьшие расстояния Ей с между полосками 2 и строчками выбирают из условия предотвращения взаимного наложения тепловых полей за счет теплопроводности подложки 1, Увеличение

расстояний В и с более 5Ь и 5ci нецелесообразно, поскольку резко растут габариты образца без изменения достоверности измерений. Диаметр d луча лазера выбирают таким, чтобы на диаграмме зависимости усилия отслаивания (фиг.2) бьши хорошо различимы зоны теплового воздействия и в точках, соответствующих зонам теп ового воздействия, рядом со стреловидным всплеском наблюдается горизонтгшьная часть, указываюш;ая на достоверность измеряемого значения адгезионной прочности в данной зоне.Увеличение диаметра d более 5Ь нецелесообразно из-за наложения тепловых полей соседних строчек. После теплового воздействия образец помещают в термостат для снятия остаточных напряжений и выдерживают его при 20-35°С и относительной влажности 45-75% в течение одного часа, что соответствует нормальным услови:я окружающей среды, в которой в дальнейшем производятся измерения проч5 ности сцепления и осуществляется эксплуатация реальных печатных плат, При этих режимах происходит полная нормализация зоны контакта покрытия

0

5

0

312

с подложкой. Полученный образец за- крепляют в разрывной машине (не показана} и осуществляют поочередное отслаивание полосок 2 от подложки i. При этом угол отрыва выбирают рав- ным 90 t 5°, Усилие отрыва полосок

2от подложки 1 регистрируют самописцем, определяют прочность сцепления покрытия с подложкой по известной формуле и исследуют температурные зависимости адгезионной связи покрытия с подложкой,

Пример, Исследуют температур ную зависимость адгезионной связи фольгированного покрытия с диэлектри ческой основой печатных плат, В качестве исследуемого материала выбран стеклопластик. Изготовленные из него образцы (тест-платы) имеют размеры мм и толщину t 0,5; 1; 1,5; 2 мм. Тест-платы представляют собой печатные платы с фольгирован- ными полосками шириной b от 0,7 до

3мм, расположенными параллельно

одна относительно другой на расстоя- НИИ I 3 мм. Медная фольга предварительно пoкpывaetcя гальваническим способом слоем припоя, толщиной 15-20 мкм, что соответствует реальным печатным платам.

Источником излучения служит непре рьгоный твердотельный лазер на кристалле ИАГ ЛТН-101 мощностью до 60 Вт Излучение фокусируется в пятно круглой формы диаметром d 4 мм, Ско- рость перемещения луча по поверхности образца (по п зонам теплового воздействия) 7,5-8 мм/с. Величина мощности Р лазерного излучения варьируется в пределах от I8 до 50 Вт (Р, PS - f. Воздействие излучения на платы осуществляется поперек полос по п строкам с цроме- жутком с 6 мм. Отслоение фольги от основы тест-платы производят на разрывной машине с постоянной скоростью отслаивания, равной 10 мм/с, род прямым углом к поверхности

194

платы. Регистрация показаний обеспечивается самописцем разрьгоной машины с точностью +5%,

Горизонтельные участки кривой (фиг. 2) соответствуют усилешпо отслоения F покрытия от основы в местах, не подверженных облучению. Отклонения от горизонтальной линии- соответствуют значениям прочности в местах воздействия излучения на полоску (от минимальных Р,,. до максимальных F ). Используя кривую

MIXKCJ f J

для данных Ь и t, можно по огибающей (по точкам, соответствующим минимальным и максимальным значениям прочности) начертить график температурной зависимости адгезионной npi 4- ности связи покрытия с основой (фиг.З).

Формула изобретения

Способ изготовления образца для определения прочности сцепления покрытия с подложкой при отслаивании, заключающийся в том, что на подложке формируют ряд параллельных полосок покрытия и воздействуют на покры тие тепловым излучением, отличающийся тем, что, с целью приближения условий изготовления к условиям монтажа интегральной микросхемы с планарными выводами на печатной плате, формируют полоски разной ширины, расстояние I между со-- седними полосками выбирают из условия Ь В 5Ь, где b - наибольшая из ширин полосок, в качестве теплового излучения используют лазерное излучение переменной мощности, диаметр d луча которого выбирают из условия Ь d i 5b, где Ь наименьшая из ширин полосок, поверхность покрытия сканируют лазерным лучом и формируют строчную развертку лазерного луча, расстояние с между строчками которой выбирают из условия d с 5d.

FH

FO

.-«WTvyiV/

нак.с

мин

Pj P2РП P, 8m

Фиг.

W 20 30 iiO P, вт Фиг.З

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для изготовления образцов для определения прочности сцепления покрытия с подложкой при отслаивании и позволяет приблизить условия изготовления образца к условиям монтажа интегральной микросхемы с планарными выводами на печатной плате. На поверхности подложки 1 формируют ряд параллельных полосок 2 покрытия разной ширины Ь. Расстояние I можду соседними полосками 2 выбирают из условия b i i: I 5b, где b - наибольшая из гаи- рин полосок. На покрытие воздействуют тепловым излучением, в качестве которого используют лазерное излучение переменной мощности. Выбирают диаметр d луча лазера из условия b d 5Ь„, где Ь„ наименьшая из ширин полосок. Поверхность покрытия сканируют лазерным лучом и формируют строчную развертку лазерного луча, расстояние с между строчками (Л 2 5 (п-1)- пto со 00 о

Составитель В.Свиридов Редактор М.Вланар Техред М.Ходанич Корректор Г,Решетник

881/45

Тираж 777Подписное

ВНРШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-Полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,1