Umfassende PCB-Zuverlässigkeitstests für Qualitätssicherung

PCB (Leiterplatte) ist das Fundament und die Datenautobahn elektronischer Baugruppen – Qualität ist kritisch.

Zur Qualitätsprüfung sind diverse Zuverlässigkeitstests Pflicht. Einführung basierend auf IPC-Testmethodenstandard (Institute of Printed Circuits) – 9 Haupttests:

1. Ionenverunreinigungstest

Ziel: Ionenanzahl auf Platinenoberfläche → Sauberkeitsqualifikation.

Methode: Probe mit 75 % Propanol reinigen. Ionen lösen sich, ändern Leitfähigkeit. Leitfähigkeitsänderung → Ionenkonzentration.

Kriterium: ≤ 6,45 µg NaCl/in².

2. Chemische Beständigkeit des Lötstopplacks

Ziel: Beständigkeit prüfen.

Methode: Dichlormethan (q.s.) auftropfen, kurz warten, mit weißem Baumwolltupfer abwischen. Prüfen: Tupfer verfärbt? Löst sich Lötstopplack?

Kriterium: Keine Verfärbung, keine Auflösung.

3. Härteprüfung Lötstopplack

Ziel: Härte prüfen.

Methode: Platine flach auflegen. Standard-Härteprüfstifte (Bleistifte) ritzen, bis keine Rille mehr sichtbar. Minimale Härte notieren.

Kriterium: Mindestens 6H.

4. Leiterabreißfestigkeit

Ziel: Kraft zum Abreißen von Kupferleiter.

Gerät: Abreißfestigkeitsprüfer.

Methode: Kupferleiter von einer Substratseite ≥ 10 mm abheben. Probe auf Prüfer. Restleiter mit senkrechter Kraft abreißen. Kraft aufzeichnen.

Kriterium: Kraft > 1,1 N/mm.

5. Lötbarkeitstest

Ziel: Lötbarkeit von Pads & Durchkontaktierungen (Vias).

Geräte: Lötmaschine, Ofen, Timer.

Methode: 1 h bei 105 °C backen. Flussmittel tauchen. Flach in Lötbad (235 °C), 3 s, Pads auf Zinnbenetzung prüfen. Senkrecht in Lötbad, 3 s, Vias auf Zinnbenetzung prüfen.

Kriterium: Benetzungsfläche > 95 %. Alle Vias müssen zinnen.

6. Spannungsfestigkeitstest

Ziel: Durchschlagsfestigkeit.

Gerät: Hochspannungsprüfer.

Methode: Probe reinigen/trocknen. An Prüfer anschließen. Spannung auf 500 V DC (≤ 100 V/s) hochfahren. 30 s halten.

Kriterium: Kein Durchschlag.

7. Tg-Test (Glasübergangstemperatur)

Ziel: Tg bestimmen.

Geräte: DSC (Differenzielle Scanning-Kalorimetrie), Ofen, Trockenschrank, Waage.

Methode: Probe 15–25 mg. 2 h bei 105 °C backen, im Trockner auf RT abkühlen. In DSC, Heizrate 20 °C/min. 2 Scans, Tg aufzeichnen.

Kriterium: Tg > 150 °C.

8. CTE-Test (Thermische Ausdehnung)

Ziel: CTE bewerten.

Geräte: TMA (Thermo-Mechanische Analyse), Ofen, Trockner.

Methode: Probe 6,35×6,35 mm. 2 h bei 105 °C backen, RT abkühlen. In TMA, Heizrate 10 °C/min, Endtemperatur 250 °C. CTE aufzeichnen.

9. Hitzebeständigkeitstest

Ziel: Hitzebeständigkeit bewerten.

Geräte: TMA, Ofen, Trockner.

Methode: Probe 6,35×6,35 mm. 2 h bei 105 °C backen, RT abkühlen. In TMA, Heizrate 10 °C/min. Auf 260 °C heizen. Zeit bis Measling (Weißpunkte) oder Delamination (Schichtablösung) messen.

Das war der Testüberblick. Mehr PCB-Infos? Kontaktieren Sie uns!