プリント配線板用材料の試験方法

rikokushin

摘自：http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/pr ... r_test/pr_test.html
■処理条件について ...

■表面抵抗・体積抵抗率 ...

■絶縁抵抗 ...

■比誘電率・誘電正接 ...

■はんだ耐熱性 ...

■銅箔引きはがし強さ ...

■耐熱性 ...

■曲げ強さ ...

■吸水率 ...

■難燃性 ...

■耐アルカリ性 ...

■パンチング加工性 ...

■耐トラッキング性 ...

■寸法変化率(FR-4) ...

■スルーホール信頼性 ...

■加熱膨張収縮率 ...

■ドリル加工性 ...

■プリント配線板の反り ...

■プリプレグ試験方法 ...

■クリアプレグ粉落ち量比較 ...

[ 本帖最后由 rikokushin 于 2008-3-25 08:17 编辑 ]

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■処理条件について[size=-1]1.アルファベット、(1)と(6)は試験片の処理を示します。
[size=-1]処理の種類は次の通りです。
[size=-1]A:受理のままの状態で処理を行いません。
[size=-1]C:恒温・恒湿の空気中で処理を行います。
[size=-1]D:恒温の水中で浸漬処理を行います。
[size=-1]E:恒温の空気中で処理を行います。
[size=-1]S:規定する温度の溶融はんだ上に規定時間浮かべます。

[size=-1]	[size=-1]試験温度(℃)	[size=-1]試験時間(秒)
[size=-1]S0	[size=-1]246	[size=-1]5
[size=-1]S1	[size=-1]246	[size=-1]10
[size=-1]S2	[size=-1]260	[size=-1]5
[size=-1]S3	[size=-1]260	[size=-1]10
[size=-1]S4	[size=-1]260	[size=-1]20

[size=-1]2.(2)と(7)は処理の時間(単位:時間)、(3)と(8)は処理の温度(単位:℃)、(4)は処理の相対湿度(単位:%)を示します。
[size=-1]3.(5)は2種類の処理を行うときに＋の記号でつなぎ、その順番に処理を行います。
[size=-1]4.例に示す処理条件は温度20℃、湿度65%の恒温恒湿の空気中で96時間処理を行い、次に100℃で煮沸中の恒温の水中に2時間浸漬処理することを示します。

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■表面抵抗・体積抵抗率[size=-1]基板の表面電極間の絶縁抵抗を表面抵抗、基板の体積(厚さ)方向を1cm3の立方体と考え、相対する両面間の電気抵抗を体積抵抗率といいます。
[size=-1]JIS規格C6481に基づき、図18のような試験片を作成し、常態(C-96/20/65)および吸湿処理(C-96/40/90)後の表面抵抗(MΩ)、体積抵抗率(MΩ・m)を測定します。


片面板の場合、上部電極は銅箔をエッチングして作成し、下部電極は導電性シルバーペイントを印刷して作成します。

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■絶縁抵抗[size=-1]基板の絶縁性を求めるものです。銅箔回路を設計するためには基板の絶縁抵抗値が必要です。JIS規格C6481に基づき、図21、図22のような試験片を作成し、常態(C-96/20/65)および煮沸処理(D-2/100)後の絶縁抵抗(MΩ)を測定します。これを応用し、回路間の抵抗値の測定等を行います。

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<b><font color="#204080">比誘電率・誘電正接</font></b>
<div><font size="-1">基板の比誘電率が大きくなると、高周波の電気が通り易くなり、高周波絶縁が劣化します。誘電正接が大きくなる
と基板の内部発熱が大きくなります。JIS規格C6481に基づき図23のような試験片を作成し、常態(C-96/20/65)および吸水処理(D-
24/23)後の比誘電率、誘電正接を測定します。なお、JIS
C6481では、板厚別に寸法(試験片、電極)を規定していますが、弊社では0.5～3.2mmの全板厚に対し同じ寸法の試験片・電極を採用しています。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni043j.gif" border="0"></dd></dl>

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<b><font color="#204080">はんだ耐熱性</font></b>
<div><font size="-1">銅張積層板は高い熱を加えますと、基板と銅箔の間や基板層間にふくれ(はくり)が発生します。JIS規格C6481に基づき、図24のような試験片を作成し、前処理(105±2℃、75⁺⁶_-0分)を行い銅箔面を下にして溶融はんだ浴上に浮かせ、規定の時間処理した後、銅箔面および積層板にふくれが生じていないか試験します。規定の溶融はんだの温度と時間は、<a href="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/pr_test/pr_test_01.html">「処理条件について」</a>に記載しています。なお、煮沸後の処理条件はD-1/100で行います。この試験はプリント配線板のはんだ付け条件の設定に特に重要な項目です。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni044j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni045j.gif" border="0"></dd></dl>

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<b><font color="#204080">銅箔引きはがし強さ</font></b>
<div><font size="-1">はんだ耐熱性と共に重要な特性の一つで、銅箔と基材との密着力を求めるものです。実装部品の重量や密度と銅箔回路の大きさ(幅)、長さとの関係を算出する基本的項目です。</font></div>
<div><font size="-1">まず、JIS規格C6481に基づき図24のような試験片をエッチングまたはその他の方法で作成します。つい
で、引きはがした銅箔の一端を引っ張り試験機に固定し、図26に示すように銅箔面に垂直になる方向に引っ張ります。この試験を、(1)常態(A)と(2)
はんだ処理後(S)で行い銅箔引きはがし強さkN/m(kgf/cm)を測定します。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni046j.gif" border="0"></dd></dl>

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耐熱性[size=-1]プリント配線板製造での加熱工程および、使用時の部品からの発熱、使用雰囲気温度などに耐え得るかどうかを測定します。JIS規格C6481に基づき、図27のような試験片を作成し、空気循環装置付き恒温槽中において規定時間だけ処理をした後、変色程度や銅箔および積層板のふくれまたははがれなどの有無を調べます。

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<b><font color="#204080">曲げ強さ</font></b>
<div><font size="-1">基板の強さを示すもので、基板の中央部に加圧具で荷重をかけ、試験片が折れた時の力を算出します。JIS規格C6481に基づき図28のような試験片を作成し、積層板の層に垂直方向の曲げ強さN/mm²を測定します。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni048j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni049j.gif" border="0"></dd></dl>

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吸水率[size=-1]プリント配線板製造工程中や実際の使用時あるいは保管中に基板が吸湿すると電気特性が低下します。JIS規格C6481に基づき、銅箔をエッチングで除去した図30のような試験片を作成し、吸水率(%)を測定します。

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<b><font color="#204080">難燃性</font></b>
<div><font size="-1">プリント配線板は、熱的影響を受けやすく発火点(着火点)を越す異常高温になると燃焼します。プリント配線板の火災安全性に関する技術基準は各国の法規や規格で規制されています。</font></div>
<p><b><font color="#407070" size="-1">●UL法(UL94)</font></b></p>
<p><font size="-1"><b>〈垂直燃焼試験〉</b></font></p>
<div><font size="-1">原厚のまま長さ125±5mm、幅13.0±0.5mmの銅箔を除去した試験片を作成し、図31のような装置で10秒間の接炎を2回おこない、積層板の難燃性(秒)を測定します。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni051j.gif" border="0"></dd></dl>
<p><font size="-1"><b>〈水平燃焼試験〉</b></font></p>
<div><font size="-1">垂直燃焼試験の場合と同じ試験片を作成し、図32のような装置で30秒接炎します。接炎中に25mmの標線に達した場合はその時点で試験炎を取り去ります。25mmの標線から100mmの標線に炎が達するまでの時間を測定します。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni052j.gif" border="0"></dd></dl>

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耐アルカリ性[size=-1]JIS規格C6481に基づき、図24と同じ25±1mm角の試験片を作成し、銅箔を除去します。次いで、濃度3%、温度40℃の水酸化ナトリウム中に3分間浸漬した後、流水中で20±10分間洗浄し、外観の変化を目視により評価します。

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パンチング加工性[size=-1]プリント配線板加工においてこの特性も重要な項目です。パンチング品の外観的なものから、パンチングプレスの能力、金型の材質選択の基準となる大切な試験です。弊社独自のパンチング試験用金型を使用し、温度別のパンチング性(層間はくり、クラック、硬さ、穴径収縮等)の評価をします。

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<b><font color="#204080">耐トラッキング性</font></b>[size=-1]プリント配線板に高電圧が印加された場合、絶縁層がトラッキング破壊し、導通することがあります。通常、白金電極を用いて試験(IEC法)をしますが、弊社ではより現実に近い独自のパターン法でも試験を行っています。<br><b>[size=-1]<font color="#407070">●IEC法 60112[第4版]</font></b><br>[size=-1]100～600(25V間隔)の電圧を印加した電極間中央に、塩化アンモニウム0.1%水溶液を30秒間隔で滴下し、絶縁破壊までの滴下数を求めます。(図33)<br>[size=-1]この試験を5個の試験片にて行い、その全てが50滴で破壊を起こさない最高電圧(CTI)を求めて耐トラッキング性を評価します。<br><img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni053j.gif" alt="" border="0">

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<b><font color="#204080">寸法変化率(FR-4)</font></b>
<div><font size="-1">(弊社社内法)</font></div>
<p><b><font color="#407070" size="-1">1.銅張積層板</font></b></p>
<div><font size="-1">銅張積層板の定尺1枚より250×250mmのサンプルを4枚、図34のように穴あけを行います。測定スパン200mmで、基板タテ方向(1)-(2)、(3)-(4)基板ヨコ方向(2)-(3)、(4)-(1)4サンプル、タテ、ヨコ各々n＝8の測定を行います。</font></div>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni054j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni055j.gif" border="0"></dd></dl>
<p><b><font color="#407070" size="-1">2.二次積層成形後</font></b></p>
<p><font size="-1"><b>(1)多層用銅張板とプリプレグ</b></font></p>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni056j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni057j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni058j.gif" border="0"></dd></dl>
<div><font size="-1">＊内層材を測定</font></div>
<div><font size="-1">＊標準成形条件につきましては、<a href="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/mulkako/mulkako_01.html">内層銅箔の表面処理</a>をご覧ください。</font></div>
<p><font size="-1"><b>(2)多層用銅張板と樹脂付き銅箔</b></font></p>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni059j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni060j.gif" border="0"></dd></dl>
<dl><dd>
<img src="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/figures/rni061j.gif" border="0"></dd></dl>
<div><font size="-1">＊内層材を測定</font></div>
<div><font size="-1">＊標準成形条件につきましては、<a href="http://www.mew.co.jp/epm/pcbm/product/catalog/elepl_jpn/mulkako/mulkako_03.html">標準積層成形条件</a>をご覧ください。</font></div>