Métodos completos de pruebas de fiabilidad de PCB para garantizar calidad

El PCB (placa de circuito impreso) juega un papel fundamental hoy. Es la base y la autopista de componentes electrónicos. Por ello, la calidad del PCB es crítica sin duda.

Para inspeccionar la calidad, deben hacerse varias pruebas de fiabilidad. El siguiente párrafo introduce las pruebas.

El IPC (Instituto de Circuitos Impresos) estableció un estándar de métodos de prueba que lista criterios detallados de pruebas de calidad de PCB. Según los criterios, hay 9 pruebas principales que debemos hacer.

1. Prueba de contaminación iónica

Objetivo: examinar el número de iones en la superficie de la placa para decidir si la limpieza es aceptable.

Método: limpiar la superficie de la muestra con propanol al 75 %. Los iones se disuelven en propanol cambiando su conductividad. Registrar el cambio de conductividad para determinar concentración iónica.

Criterio: ≤ 6,45 µg NaCl/pulg².

2. Prueba de resistencia química de la máscara de soldadura

Objetivo: examinar la resistencia química de la máscara de soldadura.

Método:

• Gotear q.s. (cantidad suficiente) diclorometano en la superficie.
• Tras un tiempo, limpiar con algodón blanco.
• Verificar si el algodón se tiñe y si la máscara se disuelve.

Criterio: sin tinción ni disolución.

3. Prueba de dureza de la máscara de soldadura

Objetivo: examinar la dureza de la máscara de soldadura.

Método:

• Colocar la placa en superficie plana.
• Usar lápiz de prueba estándar de rango de dureza para rayar hasta que no quede rastro.
• Registrar la dureza mínima del lápiz.

Criterio: dureza mínima > 6H.

4. Prueba de intensidad de arranque de pista (wire strip-off)

Objetivo: examinar la fuerza para arrancar pista de cobre.

Equipo: probador de intensidad de arranque.

Método:

• Arrancar pista de cobre de un lado del sustrato al menos 10 mm.
• Colocar muestra en probador.
• Arrancar el resto con fuerza vertical.
• Registrar la fuerza.

Criterio: fuerza > 1,1 N/mm.

5. Prueba de soldabilidad

Objetivo: inspeccionar soldabilidad de pads y vias.

Equipo: máquina de soldar, horno, temporizador.

Método:

• Hornear placa 1 hora a 105 °C.
• Aplicar flux.
• Horizontalmente introducir en máquina de soldar a 235 °C, sacar a 3 s, comprobar área de pads que estañan.
• Verticalmente introducir a 235 °C, sacar a 3 s, comprobar si vias estañan.

Criterio: % área > 95 %. Todas las vias deben estañar.

6. Prueba de rigidez dieléctrica (withstanding voltage)

Objetivo: probar capacidad de soportar tensión.

Equipo: probador de rigidez dieléctrica.

Método:

• Limpiar y secar muestra.
• Conectar al probador.
• Subir tensión a 500 V CC a ≤ 100 V/s.
• Mantener 500 V CC 30 s.

Criterio: sin ruptura en el circuito.

7. Prueba de Tg (temperatura de transición vítrea)

Objetivo: examinar Tg de la placa.

Equipo: DSC (calorimetría diferencial de barrido), horno, secador, balanza electrónica.

Método:

• Preparar muestra 15–25 mg.
• Hornear 2 h a 105 °C, enfriar en secador a temperatura ambiente.
• Colocar en DSC, tasa de calentamiento 20 °C/min.
• Escanear 2 veces, registrar Tg.

Criterio: Tg > 150 °C.

8. Prueba de CTE (coeficiente de expansión térmica)

Objetivo: evaluar CTE de la placa.

Equipo: TMA (análisis termo-mecánico), horno, secador.

Método:

• Preparar muestra 6,35×6,35 mm.
• Hornear 2 h a 105 °C, enfriar en secador.
• Colocar en TMA, tasa 10 °C/min, temp. final 250 °C.
• Registrar CTE.

9. Prueba de resistencia al calor

Objetivo: evaluar capacidad de resistencia al calor.

Equipo: TMA, horno, secador.

Método:

• Preparar muestra 6,35×6,35 mm.
• Hornear 2 h a 105 °C, enfriar en secador.
• Colocar en TMA, tasa 10 °C/min.
• Subir temperatura a 260 °C.
• Mantener y registrar el tiempo hasta que ocurra measling o deslaminación.

Eso es todo. Si quiere saber más sobre PCB, ¡contáctenos!