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 抗撕强度Peel Strength(次重要)

这是CNS的正确译词，而且早已行之有年。其典雅贴切足证前辈功力之高?？上承┩逡嫡呙遣幻骶屠锊欢琳?，竟自做聪明按日文字面直接说成" 剥离强度 "，不但信雅达欠周，且欲待呈现之原义也尽失，虽不至背道而驰却也颇乏神似而殊为遗憾。

此词是指铜箔对基材板的附着力或固着力而言，常以每吋宽度铜箔垂直撕起所需的力量做为表达单位。这当然不仅量测原板材的到货(As Received)情形，也还要仿真电路板制程的高温环境，热应力，湿制程化学槽液等的各种折磨，以及耐溶剂的考验，然后检视其铜箔附着力是否发生劣化。之所以如此，实乃因线路愈来愈细密时，其附着力的稳定性(Consistency)将益形重要，而并非原板材铜箔附着力平均值很高就算完事。

PC-4101/21就FR-4板材之此号规格单中，对该类基板之抗撕强度已划分成三项试验及允收规格，即：

A. 厚度17um以上之低棱线铜箔(Low Profile)，其测值无论厚板(指0.78mm或31 mil以上)或薄板(指0.78mm或31 mil 以下)均需超过70㎏/m(或3.938磅/吋)之规格。

B.标准棱线抓地力较强之铜箔（即IPC-CF-150之Grade 1）又有三种情况(试验方法均按IPC-TM-650之2.4.8节之规定)：

　　(B-1)：热应力试验后(288℃漂锡10秒钟)；薄板者须超过80㎏/m(或4.47磅/吋)，厚板者须超过105㎏/m(或5.87磅/吋)。

(B-2)：于125℃高温中；薄板与厚板均须超过70㎏/m(约4 lb/in)。

(B-3)：经湿制程考验后；薄板须超过55㎏/m(或3.08 lb/in)厚板须超过80㎏/m(或4.47 lb/in)。

C.其它铜箔者，其抗撕强度之允收规格则须供需双方之同意。

D.试验频度：按IPC-4101表5之规定，上述B-1项品质出货时须逐批试验，B-2项则三个月验一次，而B-3项也是三个月验一次。一般业者经常对抗撕强度 随便说说的 8磅 ，系指早期美军规范(MIL-P-13949)旧“规格单4D”中，对厚度1oz之标准铜箔之 8 lb/in 而言，立论十分松散不足为训。

2. Volume Resistivity 体积电阻率(不重要)

系在量测板材本身的绝缘品质如何，是以“电阻值”为其量化标准。例如在各种DC高电压下，测试两通孔间板材的电阻值，即为绝缘品质的一种量测法。由于板材试验前的情况各异，试验中周遭环境也不同，故对本术语与下述之 “表面电阻率” 在数据都会造成很大的变化。

例如军规MIL-P-13949要求20mil以上的FR-4厚板材，执行本试验前须在 50℃/10﹪RH 与 25℃/90﹪RH 两种环境之间，先进行往返10次的变换，然后才在第10次 25℃/90﹪RH 之后进行本试验。至于原在20mil以上的FR-4厚板材，则另要求在C-96/35/90(ASTM表示法，即35℃，90﹪RH，放置96小时)之环境中先行适况处理，且另外还要求在125℃的高温中，量测FR-4的电阻率读值。

IPC-4101在其表5中对此项基板品质项目，要求12个月才测一次(由此可见本项并不重要)。每次取6个样片，须按IPC-TM-650手册之2.5.17.1测试法进行实做，而及格标准则另按各单独板材之特定规格单。至于最常见FR-4之厚板(指0.78mm或30.4mil以上)经吸湿后，其读值仍须在106Megohm-cm以上，高温中试验之及格标准亦应在103Megohm-cm以上。

其实此种 "体积电阻率"也就是所谓的"比绝缘"(Specific Insulation)值，系指板材在三度空间各边长1cm的块状绝缘体上，分别自其两对面所测得电阻值大小之谓也。因目前基材板的技术已非常进步，此种基本绝缘品质想要不及格还不太容易呢，似无必要详加追究。

3. Surface Resistivity 表面电阻率(不重要)

系量测单一板面上，相邻10mil两导体间之表面电阻率。不过当板材的事先适况处理与试验环境不同时，其之测值亦有很大的变化。本试验前各种板材所应执行的10次适况前处理，则与前项体积电阻率之做法相同，而125℃的高温中试验也按前项实施。

IPC-4101亦将此项目收纳在其表5中，测试方法与12个月测试之频度，也与前项完全相同。早年树脂的生产技术自然不如目前远甚，时常担心树脂或玻纤布中夹杂有离子性的残渣，一旦如此将造成板材绝缘品质的劣化，是故早年的老旧规范中，都加设了上述两项绝缘品质之"电阻率"规格。

　　然而基材板中若要12个月才测一次的品质项目，又能对每天大量出货的PCB工业有何帮助？有什么把关的必要？真是天晓得! 想必此等可有可无不关痛痒的陋规，将来迟早会被取消而成为历史。

4. Moisture Absorption 吸湿率(又名Water Absorption)(次重要)

此项品质系订定于IPC-4101之表5，须每三个月取4个样板去做试验。又按IPC-4101/21对FR-4基板的规定，厚度低于0.78mm(30.5mil)的薄板要求吸湿率不可超过0.80﹪；30.5mil以上的厚板则须低于0.35﹪。

至于测试方法，则应按IPC-TM-650手册之2.6.2.1方法去进行。其做法是裁取2吋X2吋的样板，板边四面都要用400号砂纸小心磨平，再将两面铜箔蚀刻掉，洗净后放置在105℃-110℃烤箱中烘烤1小时，取出后于干燥皿中冷到室温，再精称其重量到0.1mg。之后的吸水实验也很简单，即将样板浸在23℃±1℃的蒸馏水中24小时。取出后立即擦干并立即精秤即可。

4.1原理诠释：

　　理论上纯水是不导电的，若板材吸水后应不致造成绝缘品质的劣化，或出现漏电的缺失。当然若所吸到的是不纯的水，自然会影响到板材的绝缘品质。但读者们却不可忘记，水分子是一种"极性"颇强的化合物，其"相对容电率"(εr.即老式说法的介质常数Dk)高达75，故板材吸水后所制作的多层板传输线，必然会造成讯号传播速率(Vp)的降低，原理从Maxwell Equation:Vp=C/ √ εr中可得其详。(Vp：讯号之传播速度、C：光速、εr：讯号线周围介质之相对容电率)

　　其次是板材所可能吸到水份，当然不可能是纯水，何况钻孔镀孔以及众多的湿式流程，怎么可能会不吸入离子性漏电的物质？是故有了水后“玻纤丝阳极性漏电”之缺失(CAF；Conductive Anodic Filament)就难免不会发生了。而且吸了水的板材遇到瞬间高温焊接或喷钖时，必然会产生爆板的恶果，这就是对基材板严格要求吸水率够低的三种主要原因。

　　目前由于树脂配方技术与胶片含浸工程的长足进步，一般商品板材之吸水率都远于规格值的数十倍以下，换句话说吸水率早已不是问题了，除非规格值再严加降低，或改用压力锅试验(PCT;Pressure Cooker Test)更严酷的做法，才会面临挑战。

5. Dielectric Breakdown介质崩溃(次重要)

　　系刻意不断提高AC测试之电压至50KV以上，以观察厚板材中相距1吋之两插孔电极，其崩溃打穿的起码电压值为何。按IPC-4101表5的规定，此项品质亦系三个月测一次，每次取三个样片。至于IPC-4101/21对FR-4原板之及格标准，则另订定下限为40KV。

　　其试验法系按IPC-TM-650之2.5.6 B法(1986.5)去进行。所取无铜箔之样板其大小为3吋 X2吋(厚度在30.5mil以上)，沿其板长方向的中心线上，钻出相距1吋而直径各为188mil的穿孔两个，并分别插入两锥状电极(其一为高电压极，其二为接地极)，然后连以电缆一同浸于绝缘油槽中(如Shell Dial Ax即可)。再按上表以每秒调升500V之方式逐渐升高测试电压，仔细观察所发生之崩溃的情形，且记录其三个数据及求平均值。但若并未出现崩溃时，即以其可调之最高电压值为纪录。

6.Flexural Strength 抗挠强度(又称Flexural Modulus 抗挠模数)(不重要)

　　6.1诠释

　　聚是指基材板所在承受多少重量之下，而尚不致折断的机械强度。也就是说做成电路板后，可以承载多少组件而不变形的能力?；谎灾褪窃诓獍宀牡挠餐π裕⊿tiffness or Rigidity），口语上似可说成“抗弯强度”或“抗弯能力”。板材若在本项之品质良好时，其板弯板翘也就低了。

　　此“抗挠强度”的试验方法，可按IPC-TM-650之2.4.4法（1994.12）去做，该法指出本项目是针对厚板而做，而厚板与薄板的分界却是0.51mm（20mil），与现行分法（1997.12）的0.78mm（31mil）又有所不同。按品质管理的精神，当然是“后来居上”取代前者，故知此种基板硬挺性品质是针对31mil以上的厚板而言。

　　6.2做法

　　实际做法很简单，是将板材自底面以“两杆”支撑，再自顶面的中央以“固定宽度的重头（Crosshead）”用力向下压。该压试机“之支撑跨距（Span）与下压速度（Speed of Testing）等数据，以及对应试验板在长宽厚等尺度方面的关系，均按下表之规定：

　　 上述试验机之支撑杆上缘与下压重头之下缘（Nose），均须呈现圆弧表面，样板外缘亦须保持平整，不可出现缺口撕口等。试验要一直用力压下直到样板断裂为止。所得数据以“磅”或“公斤”为单位，再按样板面积换算成“压力强度”的PSI或Kg/M2，做为允收规格。IPC-4101/21中即已列入现行的允收规格长方向之下限为4.23X107 kg/m2，横方向之下限为3.52X107kg/m2。

7.Flexural Strength at Elevalted Temperature 高温中抗挠强度(次重要)

　　系为已搭载零件的板子，在高温焊接中仿真其抗挠强度如何的试验。实验可按IPC-TM-650之2.4.4.1规定去做，是将样板放在已有夹具的特定烤箱内，去进行压试。该烤箱须能控温在 3℃以内，不同板材之温度条件另有表格规定。所有做法与前项常温者类同。

　　此等板材高温“硬挺性”之品质好坏，对表面贴装（SMT）各种零件之焊点强度甚具影响力。目前各种小型手执电子机器的流行，连薄板也要考虑到本项品质了。不过由于树脂在Tg方面的提高，与玻纤布的改善（如Asahi-Scwebel专利压扁分散的玻纤布），使得本项品质也改善极多。

8. Arc Resistance 耐电弧性(不重要)

　　是对无铜箔之清洁厚板面上，以高电压低电流（0.1A以下）的两个钨金属平面之电极测头，在0.25 的跨距下，当开动测试机时即产生空中之电弧，不久即会自动消失于板材中。此时板材即将有电弧之轨迹（Tracksing）出现，于是记录下空中电弧消失前所经历的“秒数”，即为“耐电弧”的数据。

21号规格单要求应在60秒以上。

9.Thermal Stress　热应力(次重要)

　　系取2 inX2 in各种厚度之板材，有铜箔与无铜箔者分别试验，也就是在288℃的锡池表面漂浮10秒钟。洗净之后在正常视力下（左右眼各为2.0/2.0）检查板面之外观，或另用4倍与10倍放大镜观察板面，是否出现炭化（Charing）、表面污染、树脂损伤、树脂变软、爆板分层、起泡、织纹显露、瑕疵扩大、白点、白斑与坑陷等缺点。至于有铜箔者则只检查是否起泡或分层即可，此项品质与树脂之Tg及板材吸水率有关。目视标准可参考IPC-A-600F之各种图标。

10.Dielectric Strength 介质强度(次重要)

　　本词又称为Electric Strength抗电强度，系量测板材在Z方向抵抗高电压的能力。本项品质之衡量，是将已发生打穿（Failure）之直流电压实测数据，除以板厚所得数据之volt/mil或volt/mm为单位。此项试验只针对薄板（31mil以下）而做，实验须按IPC-TM-650之2.5.6.2法（1997.8）去进行。21号规格单要求，及格标准之下限为2.90X104 V/mm。

11. Comparative Tracking Index 比较性漏电指数

　　此CTI是针对一般家电用品，或其它高电压（110V,220V）电器品，所用单面基材板之品质项目。因不属于计算机信息或通讯之领域，故IPC-4101并未将之纳入，反倒是国际电工委员会（IEC）已收纳于其IEC-STD-112之中（电路板信息杂志曾将该份Publication 112于53期中全文翻译，读者可参考之）。系仿真完工电路板在使用环境中遭到污染，致使板面线路间距处出现漏电短路，且发热烧焦的情形。是比较各种板材能否耐得恶劣环境的侵犯，能否减少危险机率之试验，也就是在最坏的打算下，看看电路板之板材能否过关的试验。

　　其做法是在裸基材的板面上，在相距4mm之两点，以60度的方向在100g的力量下刺入板材°电极尖端之锥度30o，刺定后在两点之间不断滴下0.1%的氯化铵溶液，每30秒1滴，并通入高电压（100-600V）之交流电（AC）进行试验?？上仁杂?00V并使出现1安培的电流。因板面上已有氯化铵溶液，故通电中会出现电阻而发热，逐使溶液被蒸发走掉，于是又续滴下溶液直到50滴时，看看板材本身会不会漏电。一旦当绝缘板材出现0.1A的漏电并超过0.5秒以上者，即纪录为故障（Failure，此时蜂鸣器会发出叫声），测试仪器也会自动记录下发生故障时已滴下的总滴数。

　　板材CTI的品质是指50滴仍未故障者，其所呈现的外加电压数值。若上述300V可顺利过关时，还可再增加电压为400V，500V，或600V等，直到出现故障前之最高电压，即为该板材的CTI数据。一般规定FR-4及格标准是200-400V，而CEM-1也是200-400V，但日本业界有时会要求到800V之严格标准。

非结晶性高分子之粘弹性分布图。