Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Контроль качества покрытий

Читайте также:
  1. I. Выполнение контрольной работы
  2. I. Выполнение контрольной работы
  3. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
  4. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
  5. I. Проведение контрольной работы.
  6. I. Профессионально значимые и личностные качества педагога.
  7. II. Контроль исходного уровня знаний студентов
  8. II. Контрольная работа « Дифференцирование функции ».
  9. II. Методические указания к выполнению контрольной работы
  10. II. Методы оценки качества государственных и муниципальных услуг

Физико-химические основы технологии электронных средств

 

Допущено

Методическим объединением вузов

по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия

для специальности 000000000 «Проектирование и технология электронных средств»

 

 

Оглавление

Стр.

Введение…………………………………………………………………………………….

Раздел 1……………………………………………………………………………………..

Раздел 2……………………………………………………………………………………..

Раздел 3……………………………………………………………………………………..

Раздел 4……………………………………………………………………………………..

Раздел 5……………………………………………………………………………………..

Раздел 6……………………………………………………………………………………..

Раздел 7……………………………………………………………………………………..

Заключение………………………………………………………………………………….

Приложение 1……………………………………………………………………………….

Приложение 2……………………………………………………………………………….

Приложение 3……………………………………………………………………………….

Приложение 4……………………………………………………………………………….

Приложение 5………………………………………………………………………………..

 

Принятые сокращения

ЭА – электронная аппаратура

ЭВС – электронно-вычислительные средства

ЭВМ – электронно-вычислительные машины

РЭА – радиоэлектронная аппаратура

 

 

Раздел 2. НАНЕСЕНИЕ МАТЕРИАЛА

Вакуумные технологии получения покрытий

Ионно-плазменные методы покрытий Электронно-ионные, элионные

Контроль качества покрытий

ПРИЛОЖЕНИЕ. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ(ГОСТ)

 

3.3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ

Производить оценку качества плат в процессе их изготовления и готовых плат необходимо для установления норм и принятия оптимальных методов изготовления. Надежность изделий и усовершенствование процессов всегда повышаются при осуществлении хорошей программы испытаний.

Контроль качества защитных, защитно-декоративных и специальных покрытий (ГОСТ 9.302-89) включает осмотр внешнего вида покрытий, определение их толщины и пористости, механических свойств, прочности сцепления, защитной способности специальных свойств покрытий.

Специальные покрытия, в зависимости от характера и назначения, проверяют на твердость, износостойкость, отражательную способность, термостойкость, злектропроводимость и другие свойства.

3.3.1. КОНТРОЛЬ ВНЕШНЕГО ВИДА ПОКРЫТИЙ

Слои гальванически наращиваемой меди и резистивного металла должны быть плотными, свободными от пор и иметь равномерную толщину. Наращивание избыточной меди или местных утолщений где-либо на плате, особенно в отверстиях, недопустимо. Проверка с помощью микроскопа с 10-кратным увеличением не должна показывать трещин, пор или непокрытых участков на поверхности отверстия или контактных площадок.

Контроль внешнего вида покрытий производится с целью выявления таких дефектов, как шероховатость, точечная пористость, “подгар”, отслаивание, механические повреждения, неоднородность оттенка, плохое качество полирования, растравленная поверхность. Допустимые и недопустимые дефекты покрытий регламентируются ГОСТ 9.301-78 и отраслевыми стандартами.

3.3.2. КОНТРОЛЬ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ

Контроль толщины покрытий производится химическими или физическими методами. Методы химического контроля толщины покрытий основаны на растворении покрытия на выбранных участках поверхности под действием специально приготовленных растворов.

Основные химические методы контроля толщины покрытий и их характеристики приведены в табл.15.1.

Таблица 15.1.Химические методы контроля толщины покрытия:

 

  Метод Контрольный параметр Расчетные формулы толщины покрытия hn, мкм Точность метода, %
  Капельный Число капель, затраченных на растворение покрытия. Определяют местную толщину покрытия     hn = (n – 0,5)·hk       ±30
    Струйный   Время, затраченное на растворение покрытия. Определяют местную толщину покрытия.   hn = ht· t   ±10
Объем раствора, затраченного на растворение покрытия. Определяют местную толщину покрытия.   hn = hν· v   ±15
    Снятия Масса растворенного металла. Определяют среднюю толщину покрытия     hn= g·10000 / γ·S     ±10

 

Обозначения:

hк - толщина покрытия, стравливаемого одной каплей, мкм (капли наносят с интервалом 60 или 30 секунд);

n - число нанесенных капель до полного растворения покрытия;

ht - толщина покрытия, стравливаемого за 1с., мкм;

hv - толщина покрытия, стравливаемого 1 мл. раствора, мкм;

g - масса стравленного металла, полученного химическим анализом, г.;

γ - плотность металла покрытия, г/см3;

S - площадь поверхности образца, см2.

Физические методы контроля толщины покрытия делятся на неразрушающие и разрушающие.

Неразрушающие методы основаны на изменении магнитных, электромагнитных и радиационных явлений в зависимости от толщины покрытия. Основные неразрушающие физические методы контроля толщины покрытий и их характеристики приведены в таблице 15.2.

К физическим разрушающим методам относится металлографический метод, основанный на определении толщины покрытия на поперечном шлифе при

500-1000 – кратном увеличении для покрытий толщиной до 20 мкм и 200-кратном увеличении при толщине покрытий более 20 мкм.

Таблица 15.2. Физические неразрушающие методы контроля толщины покрытий

 

Метод Контролируемый параметр Материал покрытия Основной материал Точность метода, %
    Магнитный     Сила отрыва магнита от поверхности детали Немагнитный металлический, неметаллический   Магнитный металлический   ±15
  Магнитный металлический Немагнитный, неметаллический, металлический
    Электромагнитный Магнитный поток между преобразователем прибора и деталью Немагнитный металлический, неметаллический, магнитный   Магнитный металлический   ±10
Магнитный металлический Немагнитный неметаллический
  Радиоактивный Интенсивность отражения β-излучения   Любой неорганический   Магнитный, немагнитный   ±10
    Вихревых токов Полное сопротивление преобразователя прибора, вызванное индукцией вихревых токов в детали Неметаллический неорганический Любой неорганический     ±10
Неметаллический неорганичес кий Магнитный неметаллический
Немагнитный металлический Немагнитный нетокопроводящий
  Весовой Масса нанесенного покрытия Любой металлический материал   Любой материал   ±10

 

Примечание: радиоактивный метод используют, если атомные номера основного материала и материала покрытия отличаются не менее, чем на 2.

Приготовление шлифов и их исследование под микроскопом составляют существенную часть контроля процессов изготовления и испытания готовых плат. Правильно вырезанные и изготовленные микрошлифы могут дать следующую информацию:

1) качество сверления или пробивки отверстий;

2) целостность материала основания;

3) толщина покрытия и её равномерность, качество структуры, наличие трещин, пор и адгезия металлических покрытий в отверстии. Толщина покрытий из меди должна быть не менее 25 мкм.;

4) влияние пайки на медное покрытие и материал основания;

5) совмещение слоёв монтажа;

6) результаты испытаний на воздействие повышенных температур, высокой относительной влажности и результаты испытаний на токопроводность.

3.3.3. КОНТРОЛЬ ПОРИСТОСТИ ПОКРЫТИЯ

Контроль пористости покрытия производится методом паст или методом наложения фильтрованной бумаги. Оба метода основаны на химическом взаимодействии основного металла или подслоя с реагентом паст или составом, пропитывающим фильтрованную бумагу в местах пор и других несплошностей покрытия с образованием окрашенных соединений.

Эти методы применяют для определения пористости катодных покрытий на стали, меди и её сплавах. Кроме того, метод паст применяют для металлических покрытий на аллюминии, цинке и их сплавах, неметаллических неорганических покрытий на алюминии и его сплавах.

Пористость анодных покрытий (цинк, кадмий) определяют электрографическим методом.

3.3.4. КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Контроль прочности сцепления покрытий основан на различии физико-механических свойств металлов покрытия и основного металла детали. Методы контроля выбирают в зависимости от металла покрытия, вида и назначения детали. Во всех методах после испытаний не должно наблюдаться вздутия или отслаивания покрытий.

Метод крацевания. Поверхность покрытия крацуют не менее 15с стальными или латунными щетками с диаметром проволоки 0,1 – 0,3 мм, с частотой вращения 1500 – 2800 об/мин.

Метод нагрева. Детали с покрытием нагревают в течение 0,5 – 1,0 ч

до 125 – 3500C в зависимости от вида покрытия и охлаждают на воздухе.

Метод навивки. Проволоку диаметром до 1 мм навивают на стержень утроенного диаметра, по сравнению с диаметром проволоки, а проволоку диаметром больше 1 мм на проволоку того же диаметра таким образом, чтобы образовывалось 10-15 плотно прилегающих один к другому витков.

Метод изгиба. Детали после покрытия подвергают многократному изгибу под углом 900 в обе стороны до излома.

Метод нанесения сетки царапин. На поверхность контролируемого покрытия стальным острием наносят 4-6 параллельных линий глубиной до основного материала на расстоянии 2,0-2,5 мм одна от другой и 4-6 параллельных линий, перпендикулярных первым. При этом линии проводят в одном направлении.

Адгезия металлического покрытия к материалу детали оценивается количественно измерением усилия, необходимого для отрыва или отслаивания покрытия. В первом случае специально изготовленные образцы испытывают на разрывных машинах. Недостаток метода отрыва в том, что он позволяет измерить усилие до 400-500 кгс/см2.

При определении усилия отслаивания покрытия прорезают до основы на полоски шириной 5-10 или 25 мм, которые отслаивают под углом 90º или 180º при определённых режимах. Толщина покрытий для контроля этим методом должна быть более 30-50 мкм.

3.3.5. КОНТРОЛЬ ЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОКРЫТИЙ

Контроль защитной способности покрытий производится методами погружения или капельными. Эти методы основаны на разрушении покрытия под действием испытательных растворов. Признаком разрушения покрытий является изменение цвета раствора, образование продуктов коррозии, контактное выделение меди на основном металле. Контрольным параметром является время воздействия раствора на покрытие до его растворения.

3.3.6. КОНТРОЛЬ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

Контроль износостойкости основан на изнашивании покрытия в различных условиях. Величина износа определяется весовым методом. Контроль осуществляется на специально подготовленных образцах трением поверхности покрытия о вращающийся диск при температуре 0÷200ºС, скорости 0÷20 м/с, давлении 0÷20·105 кгс/м2 в условиях наличия или отсутствия различных смазок.

3.3.7. КОНТРОЛЬ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Контроль основан на измерении удельного сопротивления проволоки диаметром 0,1 мм и длиной 0,2 ÷ 0,5 м до и после нанесения не неё покрытия. Удельное сопротивление ρ, Ом·мм2 /м:

 

где

– поперечное сечение покрытия, мм2;

l - длина измеряемого участка проволоки, м;

D1 и D2 – диаметр проволоки соответственно после и до нанесения покрытия;

 

– сопротивление покрытия, Ом;

 

Rобщ – общее сопротивление основного металла с покрытием;

Rосн – сопротивление основного металла (с учётом подслоя).

3.3.8. КОНТРОЛЬ ПЕРЕХОДНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Контроль основан на измерении переходного сопротивления точечного контакта двух проводников из меди, покрытых контролируемым металлом.

3.3.9. КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Контроль электрического пробивного напряжения неметаллических электроизоляционных покрытий основан на измерении напряжения электрического пробоя слоя диэлектрика. Измерительные электроды выполняют их твёрдого сплава с радиусом закругления 1,5 мм. Усилие прижима электродов к контролируемому покрытию 50 ÷ 75 гс. Скорость подъёма напряжения менее

25 В/с. Измерение производят при температуре 15 ÷ 35ºС и относительной влажности воздуха 45 ÷ 75% не ранее, чем через 1 час после анодизации.

3.3.10. ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Каждое из этих испытаний зависит от типа материала, из которого выполняются основания плат, и от общей структуры плат. Температура при циклическом воздействии может изменяться от –65º до +120ºС, а испытания при повышенных температурах проводятся в диапазоне от 150º до 172ºС, в зависимости от испытываемого материала. При этих испытаниях также проводятся измерения электрического сопротивления. Увеличение сопротивления цепи или полный разрыв её указывают на появление дефекта.

3.3.11. ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЫСОКОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ

Испытание плат на воздействие 95% - ной относительной влажности при комнатной и повышенной температурах проводятся для оценки электрических соединений и выявления проникновения растворов между металлизацией и основанием платы. Пористость в осаждённых покрытиях и проникновение растворов обнаруживаются по изменению цвета металлизации в отверстиях и на контактных площадках.

 

 




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 36 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== 1 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.012 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав