T∕BIE 002-2022 印制板组装件用聚对二甲苯真空气相沉积镀膜防护性能的试验方法.pdf

T/BIE002T/BIE002-20222022 T/BIE 北京电子学会团体文件 印制板组装件用聚对二甲苯真空气相沉积镀膜防护性能的试验方法 2022-12-30 发布 2022-12-30 实施 北 京 电 子 学 会 发 布 I 目 录 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 一般要求.2 4.1 环境要求.2 4.2 试验件要求.2 4.3 试验设施要求.2 5 性能和试验方法.2 5.1 膜层外观.2 5.2 膜层厚度.3 5.3 附着力.3 5.4 柔韧性.4 5.5 水蒸气透过性能.4 5.6 吸水性.4 5.7 温度冲击试验.5 5.8 湿热试验.5 5.9 霉菌试验.5 5.10 盐雾试验.5 5.11 体积电阻率.6 5.12 表面电阻率.6 5.13 绝缘电阻.6 5.14 介质耐电压性.8 5.15 Q（谐振）.8 5.16 阻燃性.9 6 判定规则.9 6.1 判定与验收.9 6.2 检验分类.9 6.3 合格判定.10 7 注意事项.10 II 前 言 本标准由北京电子学会智能制造委员会提出本标准由北京电子学会智能制造委员会提出 本标准由北京电子学会智能制造委员会归口本标准由北京电子学会智能制造委员会归口 本标准起草单位：北京航天御护科技有限公司、北京航天新立科技有限公司、航天科工防本标准起草单位：北京航天御护科技有限公司、北京航天新立科技有限公司、航天科工防御技术研究试验中心、北京航天光华电子技术有限公司、北京控制工程研究所、电信科学御技术研究试验中心、北京航天光华电子技术有限公司、北京控制工程研究所、电信科学技术仪表研究所有限公司、秦皇岛精和智能装备有限公司、东北大学技术仪表研究所有限公司、秦皇岛精和智能装备有限公司、东北大学 本标准起草人：刘海涛、丁飞、李志胜、游方园、郑玉侠、王丽娜、田亚州、韩东晓、陈本标准起草人：刘海涛、丁飞、李志胜、游方园、郑玉侠、王丽娜、田亚州、韩东晓、陈卫卫、王晓冬、张树谦、杨举岷卫卫、王晓冬、张树谦、杨举岷 本标准首次执行本标准首次执行 1 印制板组装件用聚对二甲苯真空气相沉积镀膜印制板组装件用聚对二甲苯真空气相沉积镀膜 防护性能的试验方法防护性能的试验方法 1 范围 本标准规定了印制板组装件用聚对二甲苯真空气相沉积镀膜防护的各项性能和技术指标的试验方法和检测依据。本标准适用于聚对二甲苯（N、C、D、F 和 HT 型材料）使用真空气相沉积镀膜对印制板组装件各项性能的防护。其它产品可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1037-2021 塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法.杯式法 GB/T 1408.1-2016 绝缘材料 电气强度试验方法第 1 部分：工频下试验 GB/T 1410-2016 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法标准 GB/T 1731-2020 漆膜、腻子膜柔韧性测定法 GB/T 4722-2017 印制电路用刚性覆铜箔层压板试验方法 GB/T 8810-2005 硬质泡沫塑料吸水率的测试 GB/T 9286-1998 色漆和清漆 划格试验 GB/T 20633.2-2011 承载印制电路板用涂料(敷形涂料)第 2 部分：试验方法 GJB 150.5A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 5 部分：温度冲击试验 GJB 150.9A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 9 部分：湿热试验 GJB 150.10A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 10 部分：霉菌试验 GJB 150.11A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 11 部分：盐雾试验 GJB 1651-1993 印制电路用覆金属箔层压板试验方法 3 术语和定义 GB/T 2036 界定的术语和定义适用于本文件。2 聚对二甲苯：聚对二甲苯：聚对二甲苯是一系列对二甲苯及其衍生物的高分子聚合物，它以对二甲苯二聚体作为原料，在专用真空化学气相沉积设备中制备成膜。聚对二甲苯基本型为 N 型，常用型分为 C、D、F 和 HT 型。4 一般要求 4.1 环境要求 环境应满足以下要求：1）温度：(232)；2）相对湿度：(502)%；3）压力：86kPa106kPa。4.2 试验件要求 试验件应满足以下要求 1）聚对二甲苯原材料型号；2）镀膜前试验件要满足技术要求；3）镀膜后的试验件要满足技术要求。4.3 试验设施要求 试验设施应满足以下要求：1）试验设备、测量设备和计量设备要满足本标准技术要求，且在有效期内；2）计量设备精度要满足技术要求。5 性能和试验方法 5.1 膜层外观 5.1.1 膜层为光学透明性良好，均匀，无气泡、针孔、白点、开裂、脱落和变色现象。5.1.2 聚对二甲苯膜层外观测量方法：1）制作试验样件为单面覆 70m 铜箔的环氧玻璃布层压板，样件尺寸为 50mm 50mm，样件厚度3mm，数量 3 块；2）将样件分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上，放置在工件架的 上、中、下三个位置各一块；3）对样件进行镀膜，样件膜层厚度 15m1.5m；3 4）将镀膜后的样件放置在自然条件下进行检测。5）采用目测观察，或 10 倍放大镜进行观察确认。5.2 膜层厚度 5.2.1 膜层厚度应为 5m50m。5.2.2 聚对二甲苯膜层厚度测量方法：1）制作直径为 20mm50mm，厚度为 3mm5mm 玻璃样片，数量 3 片；2）将样件分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上，放置在工件架的 上、中、下三个位置各一块；3）对样件进行镀膜，样件膜层厚度（151.5）m；4）将镀膜后的样件放置在自然条件下进行检测。5.2.3 聚对二甲苯膜层厚度检测：1）选用精度1m 的膜厚测量仪器；2）对同一膜层测量三次取算数平均值，并记录。5.3 附着力 5.3.1 附着力试验结果应2 级。5.3.2 附着力试验参考 GB/T 9286 中规定的方法进行。1）制作试验样件为单面覆 70m 铜箔的环氧玻璃布层压板，样件尺寸为 100mm100mm，样件厚度3mm，数量 5 块；2）将样件分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上，放置在工件架的上、中、下三个位置各一块；3）对样件进行镀膜，样件膜层厚度（151.5）m；4）将镀膜后的样件放置在自然条件下进行检测。5.3.3 附着力检测应按 GB/T 9286-1998 标准中规定的方法进行：1）切割道数按照 GB/T 9286-1998 中 8.1.3 的规定执行，2）切割间距按照 GB/T 9286-1998 中 8.1.4 的规定执行，3）划格深度和膜层厚度关系为 1.0 倍膜厚深度1.2 膜厚，4 5.3.4 按照 GB/T 9286-1998 中 8.1.5 的规定进行测试，并记录检测结果。5.4 柔韧性 5.4.1 试件边缘 2mm 范围内无网纹、裂纹及剥落现象。5.4.2 柔韧性测试按照 GB/T 1731-2020 进行。1）按照 GB/T 1731-2020 中 4.1.1 轴棒 5 的要求制作样件，数量 5 个；2）将样件分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对样件进行镀膜，样件膜层厚度为（151.5）m；4）采用膜厚控制仪器对膜厚进行测量并进行记录；5）将镀膜后的样件放置在试验台上进行检测。5.4.3 柔韧性检测应按照 GB/T 1731-2020 中 4.4.3 的规定进行。5.5 水蒸气透过性能 5.5.1 水蒸气透过性能应0.08（gmm/m2d）。5.5.2 水蒸气透过性能测试按照 GB/T 1037-2000 进行。1）按照测试仪器要求制作聚四氟乙烯样件制备工装板，数量 5 个；2）将大于样件的过程工装制作板分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对样件工装板进行镀膜，膜层厚度控制在（250.5）m 之间；4）采用膜厚控制仪器对膜厚进行测量并进行记录；5）将镀膜后的样件工装板取出待进行检测。5.5.3 水蒸气透过性能应按照 GB/T 1037-2021 中 9.1.4 的规定进行。5.6 吸水性 5.6.1 吸水性能应0.1。5.6.2 吸水性测试按照 GB/T8810-2005 中 8.1 规定的方法进行。1）按照测试仪器要求制作珍珠棉泡沫板制备吸水载体工装，数量 5 个；2）将吸水载体工装放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对吸水载体工装进行镀膜，膜层厚度控制在为（250.5）m 之间；5 4）将制备好膜层的吸水载体工装取出，用滤纸将表面擦拭干净，按要求进行测量。5.6.3 吸水性检测应按照 GB/T8810-2005 中 7 规定的测定方法进行。5.7 温度冲击试验 5.7.1 膜层应满足以下要求：1)外观无缺陷、不覆盖或抹去元器件上的标识、不引起基材变色、不腐蚀任何被覆盖金属；2)不出现破坏性放电，泄露率不得超过 10A。5.7.2 温度冲击试验采用约定的样件，根据用户高、低温参数要求进行测试，镀膜后样件按 GJB 150.5A-2009 中规定的方法进行试验。5.7.3 温度冲击试验检测应按 GJB 150.5A-2009 中 7 规定的测定方法进行。5.8 湿热试验 5.8.1 膜层应满足以下要求：1)外观无缺陷；2)绝缘电阻应不小于 5.0109。5.8.2 湿热试验采用约定的样件，镀膜后对其进行湿热试验测试，试验 24 小时为一个周期，循环次数最小为 10 个周期。测试温度范围 30到 60，相对湿度（955）%，同时应按 GJB 150.9A-2009 中 4.3.3 表 1 规定的方法进行试验，试验程序按照 7.3 执行。5.8.3 湿热试验检测应按 GJB 150.9A-2009 中 7 规定的测定方法进行。5.9 霉菌试验 5.9.1 膜层材料无霉菌生长，应为“0”级。5.9.2 耐霉菌试验用试验样件需满足测试技术状态要求，样件可采用实验玻璃板（或用户约定的样品），玻璃板尺寸为 50mm50mm，经膜层后在空气中暴露 28 天，按 GJB 150.10A-2009 中 4.3.2 选择第一组菌种进行试验，试验时间最短 28 天。5.9.3 耐霉菌试验检测应按 GJB 150.10A 中 7 规定的测定方法进行。5.10 盐雾试验 5.10.1 膜层应满足以下要求：6 1)腐蚀缺陷所占总面积百分比0.046%为“0”级；2)电气性能试验前后无变化。5.10.2 盐雾试验试验采用的样件由用户提供，样件需满足测试技术状态要求。盐雾试验应按 GJB 150.11A 中规定的方法进行试验。5.10.3 盐雾试验试检测应按 GJB 150.11A 中中 7 规定的测定方法进行。5.11 体积电阻率 5.11.1 膜层体电阻率平均值应6.01016cm。5.11.2 体积电阻率测试应按 GB/T 1410-2016 中 7.1 规定的方法进行试验。1）根据选用仪器得规格要求制作试样工装，数量 5 个；2）将试样工装放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对试样工装进行镀膜，膜层厚度控制在为 25m0.5m 之间；4）将镀膜后的样件放置在试验台上进行检测。5.11.3 体电阻率检测应按 GB/T 1410-2016 中 12.1 的规定进行。5.12 表面电阻率 5.12.1 膜层表面电阻率平均值应1013。5.12.2 表面电阻率测试，样件需满足测试技术状态要求。应按 GB/T 1410-2016 中 7.2 规定的方法进行试验。1）根据选用仪器得规格要求制作试样工装，数量 5 个；2）将吸试样工装放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对试样工装进行镀膜，膜层厚度控制在为（250.5）m 之间；4）将镀膜后的样件放置在试验台上进行检测。5.12.3 表面电阻率检测应按 GB/T 1410-2016 中 12.2 的规定进行。5.13 绝缘电阻 5.13.1 测试件表面的绝缘电阻平均值应2.51012，且每一个测试件的绝缘电阻值应1.51012。5.13.2 膜层材料的绝缘电阻应按 GB 20633.2-2011 中 6.3.2 规定的方法进行试验。7 1）测试样板为单面覆 70m 铜箔的环氧玻璃布层压板；2）测试样板按图 1 的图形和尺寸蚀刻；3）膜层的绝缘电阻测量通电稳定后用高阻仪进行测量。1、尺寸 101.5mm114.5mm；2、板厚 1.5 mm10%；3、板材 FR4-环氧树脂；4、铜厚 28m；5、A 处直径 2mm 圆点阵列；6、B 处边长 2mm 方格阵列；8 7、C 处为线宽 0.76mm，间距 0.76mm，直段长度不小于 25mm；8、D 处线宽 0.4mm，间距 0.1mm；9、E 处线宽 0.4mm 间距 0.3；10、F 处线宽 0.4mm 间距 0.6mm；11、Y 处为线宽 0.76mm，间距 0.76mm，直段长度不小于 25mm，有焊线孔位；12、G 处长方形尺寸 6.5mm19mm，方块边长 5mm，原形直径 5mm。图 1 绝缘电阻测试板 5.13.3 膜层材料的绝缘电阻应按 GB 20633.2-2011 中 6.3.3 规定进行。5.14 介质耐电压性 5.14.1 膜层应满足以下要求：1)不应出现飞弧，火花或击穿现象；2)放电电流额定值应10A。5.14.2 膜层介质耐电压性应按 GB/T 1408.1-2016 中 10.1 规定的方法进行试验。测试电压根据膜层厚度和用户技术文件要求确认。5.14.3 膜层介质耐电压性应按 GB/T 1408.1 中 11 规定的方法进行。5.15 Q（谐振）5.15.1 Q 的平均百分比变化不得超过如下规定的值，在 1，50 和 100 兆赫兹（MHz）频率下应满足以下要求：1)镀膜前和镀膜后 Q 的百分比变化分别9、7 和11；2)浸水前和浸水后 Q 的百分比变化分别11、7 和7。5.15.2 Q（谐振）测试应按 GJB 1651-1993 中 5050 规定的方法执行。1）试验样板电路采用图 2 绝缘电阻测试板中“Y”型电路部分；2）将样件分别放置在聚对二甲苯真空镀膜设备沉积室内的工件架上；3）对样件进行镀膜，样件膜层厚度为（151.5）m；4）采用膜厚控制仪器对膜厚进行测量并进行记录。5.15.3 Q（谐振）应按 GJB 1651-1993 中 5050 方法的 4.2 和 4.3 规定进行。按公式（1）计算镀膜前和镀膜后测试板的 Q 值变化率：9 （1）式中：QcQ 值的变化率；Qx1镀膜前测试板的 Q 值；Qx2镀膜后测试板的 Q 值。5.16 阻燃性 5.16.1 膜层应能够自熄灭或不燃烧，达到 FHB 级。5.16.2 材料阻燃性性测试应按 GB/T 4722-2017 中 6.4.2 测试方法进行。5.16.3 材料阻燃性检测应按 GB/T 4722-2017 中 6.4.2.4.3 和 6.4.2.4.4 的方法进行。6 判定规则 6.1 判定与验收 聚对二甲苯膜层的检验可根据本标准进行检验和判定，检验合格的产品，应出具质量证明书，检验项目见表 1。6.2 检验分类 6.2.1 质量一致性检验 6.2.1.1 产品交付的检验，一般性检验（每炉），定期检验（每两年），与特殊项目检验。6.2.1.2 一般性检验：一个检验批应包括所有涂料容器，由同一炉生产并提供一次检验；一个批次应尽可能由所有膜层材料组成，由一个连续生产运行或两个及以上连续生产运行的混合生产，出厂按一般性检验执行。6.2.1.3 定期检验：每两年以设备持续正常工作性能为目的的检验。6.2.1.4 特殊项目检验：对本标准规定之外的项目进行检验。6.2.2 鉴定检验 有下列情况之一时应进行鉴定检验：1）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；2）正式生产后如材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时；10 3）正式生产时，应进行定期检验；4）国家质量监督机构提出进行例行检验的要求时。6.3 合格判定 6.3.1 一个及以上样本不合格，则判定该项目检验不合格。6.3.2 样本在任一项目中不合格，则该批产品不合格。7 注意事项 7.1 规范性文件的引用标准不包含项目客户特殊检验需求。7.2 试验按表 1 顺序进行检验。11 表 1 膜层检查项目 序号序号 检查项目检查项目 质量一致性检验质量一致性检验 指标要求指标要求 试验方法试验方法 样本数量样本数量 标准或方法标准或方法 一般性检验一般性检验 （每炉）（每炉）定期检验定期检验 （每两年）（每两年）特殊检验特殊检验 （用户（用户指定）指定）1 膜层外观 5.1 4 块镀膜 1 块不镀膜 常规检测 2 膜层厚度 5.2 3 附着力 5.3 6 块 GB/T 9286 4 柔韧性 5.4 4 块 GB/T 1731 5 水蒸气透过性能 5.5 3 块 GB/T 1037 6 吸水性 5.6 3 块 GB/T 8810 7 温度冲击试验 5.7 5 块 GJB 150B.5A 8 湿热试验 5.8 4 块镀膜 1 块不镀膜 GJB 150B.9A 12 续表 1 序号序号 检查项目检查项目 质量一致性检验质量一致性检验 指标要求指标要求 试验方法试验方法 样本数量样本数量 标准或方法标准或方法 一般性检验一般性检验 （每炉）（每炉）定期检验定期检验 （每两年）（每两年）特殊检验特殊检验 （用户指定）（用户指定）9 霉菌试验 5.9 4 块 GJB 150B.10A 10 盐雾试验 5.10 3 块 GJB 150B.11A 11 体电阻率 5.11 5 块 GB/T 1410 12 表面电阻率 5.12 5 块 GB/T 1410 13 绝缘电阻 5.13 5 块 GB/T 1408.1 14 介质耐电压 5.14 5 块 GB/T 1408.1 15 Q（谐振）5.15 4 块 GJB 1651 16 阻燃性 5.16 6 块 GB/T 4722 说明：说明：为必检项目；为必检项目；为无需检验项目；为无需检验项目；为生产和用户双方协商检验项目为生产和用户双方协商检验项目