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线路板显微疲劳分析

检测项目

力学性能检测:

  • 疲劳强度:疲劳极限(σf,参照ASTME466)、循环硬化指数(n值)
  • 断裂韧性:应力强度因子KIC(≥30MPa·√m,参照ASTME399)、裂纹扩展速率da/dN
  • 弹性模量:杨氏模量E(单位:GPa)
微观结构分析:
  • 裂纹萌生:初始裂纹尺寸(≤10μm)、位置坐标(参照ISO12108)
  • 晶粒尺寸:平均晶粒直径(d,≤50μm,参照ASTME112)、晶界分布
  • 缺陷密度:孔洞数量密度(个/mm²)
热性能检测:
  • 热疲劳寿命:温度循环次数(N≥1000,参照JEDECJESD22)、失效温度(Tf)
  • 热膨胀系数:CTE值(α,单位:ppm/°C)、热导率
电性能检测:
  • 电迁移寿命:平均失效时间(MTTF,小时,参照JESD61)、电阻变化率(ΔR/R)
  • 导电性:电阻率(ρ,≤1.7μΩ·cm)
表面分析:
  • 表面粗糙度:Ra值(≤0.8μm,参照ISO4287)、Rz值
  • 涂层厚度:镀层厚度(t,5-20μm,参照ASTMB499)
成分分析:
  • 元素组成:铜含量(≥99.9wt%,参照ASTME415)、杂质浓度
  • 合金比例:Sn-Pb比例(63/37wt%)
环境可靠性:
  • 腐蚀疲劳:腐蚀速率(单位:mm/year,参照ASTMG44)、湿度影响因子
  • 氧化层厚度:氧化层增长(Δd)
振动分析:
  • 振动疲劳:共振频率(f,单位:Hz,参照IEC60068)、位移幅度(A,单位:mm)
  • 加速度响应:峰值加速度(g值)
焊点可靠性:
  • 焊点疲劳:剪切强度(τ,≥20MPa,参照IPC-TM-650)、界面结合强度
  • 焊料润湿:接触角(θ,≤30°)
微观缺陷检测:
  • 夹杂物评级:级别(1-5级,参照ASTME45)、类型分布
  • 分层分析:分层面积(单位:μm²)

检测范围

1.FR-4基材:检测重点为分层失效和热疲劳性能,评估环氧树脂与玻璃纤维界面结合强度

2.铜箔:检测重点为延展性和疲劳裂纹扩展行为,分析铜层厚度均匀性

3.焊点:检测重点为界面结合强度和热循环失效模式,评估焊料合金可靠性

4.陶瓷基板:检测重点为热冲击可靠性和微裂纹萌生,分析氧化铝或氮化铝基材性能

5.柔性电路板:检测重点为弯曲疲劳寿命和层间剥离,评估聚酰亚胺基材柔韧性

6.高频材料:检测重点为介电常数稳定性和信号损耗,分析PTFE或陶瓷填充基材

7.金属化层:检测重点为附着力与电迁移抗性,评估镍金或锡镀层完整性

8.导电胶:检测重点为粘接强度和疲劳耐久性,分析银填充环氧树脂性能

9.绝缘涂层:检测重点为绝缘电阻与耐湿性,评估聚氨酯或丙烯酸涂层防护能力

10.复合材料:检测重点为各向异性疲劳行为与界面失效,分析碳纤维增强基材结构

检测方法

国际标准:

  • ASTME606-12应变控制疲劳试验方法
  • ISO12108:2018金属材料疲劳裂纹扩展速率测试
  • JEDECJESD22-A104D温度循环试验
  • ASTME112-13平均晶粒度测定方法
  • IPC-TM-6502.4.8焊点剪切强度测试
国家标准:
  • GB/T3075-2021金属轴向疲劳试验方法
  • GB/T4334-2020不锈钢腐蚀疲劳试验方法
  • GB/T228.1-2021金属材料拉伸试验方法
  • GB/T4340.1-2009金属维氏硬度试验
  • GB/T4956-2003金属覆盖层厚度测量
方法差异说明:国际标准如ASTME606采用恒定振幅加载,而GB/T3075允许变幅加载;ISO12108规定裂纹长度测量精度为±0.1mm,GB标准未明确;JEDECJESD22针对电子器件热循环,GB方法更侧重通用材料;ASTME112使用截点法评级晶粒,GB标准参照类似但计算方式不同;IPC-TM-650针对焊点专用,GB方法通用性更强

检测设备

1.扫描电子显微镜:HitachiSU8000型(分辨率0.8nm)

2.疲劳试验机:Instron8874型(载荷范围±25kN)

3.金相显微镜:OlympusBX53M型(放大倍数1000x)

4.热循环试验箱:ESPECTPL-3型(温度范围-70°C至180°C)

5.振动台:LDSV850型(频率范围5-3000Hz)

6.拉伸试验机:ShimadzuAG-X型(精度±0.5%)

7.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE型(角度精度0.0001°)

8.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon型(分辨率原子级)

9.红外热像仪:FLIRT860型(热灵敏度<20mK)

10.电化学工作站:GamryInterface1010E型(电流范围±2A)

11.激光共聚焦显微镜:KeyenceVK-X1000型(垂直分辨率0.5nm)

12.硬度计:WilsonVH1150型(载荷范围10gf-50kgf)

13.环境箱:WeissWK11-180/40型(湿度范围10-98%RH)

14.声发射检测仪:VallenAMSY-6型(传感器频率20-1000kHz)

15.光学轮廓仪:ZygoNewView9000型(扫描速度10mm/s)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

线路板显微疲劳分析
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。