专利名称：测试通孔内镀层与线路板结合状况的方法及所用连接件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线路板测试方法，尤其涉及测试通孔内镀层与线路板结合状况的方法及所用连接件。
背景技术：
在线路板中，通孔(via孔)是一种常见结构，主要用于将不同层的器件或电路相连接。如图1所示，在线路板的通孔中具有用于导电的通孔内镀层1，通孔内镀层1可为如图1所示的圆台状，也可为棱台状、圆柱状、棱柱状等其它形状，可如图1所示为实心，也可以是空心的；通孔内镀层1的上、下端与用于连接电路或器件的焊盘2相结合。显然，通孔内镀层1与线路板基体3 (即通孔内壁面)的结合状况(如结合力)应符合一定的要求。现有的测试上述结合状况的方法是在焊盘2上利用点焊技术焊接锡丝或钢针等连接件(对空心的通孔内镀层1也可将锡丝或钢针焊接在通孔中)，再通过锡丝或钢针对通孔内镀层1进行拉拔测试，根据拉拔测试的结果判断通孔内镀层1与线路板基体3的结合状况。发明人发现现有技术中至少存在如下问题现有的测试技术对于小尺寸通孔并不适用；例如在用于芯片封装级的线路板中，通孔直径为0. 1 0. 2mm，其焊盘2直径也仅为 Imm左右，在点焊中很容易造成焊盘2损坏、连接件定位不准、连接件连接强度不足等问题， 即无法通过点焊工艺将锡丝或钢针牢固可靠地焊接在焊盘2上，因此也就无法测试通孔内镀层1与线路板基体3的结合状况。
发明内容
本发明的实施例提供一种测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其对小尺寸通孔也适用。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，包括通过回流焊工艺将连接件与通孔内镀层一端的焊盘相结合；通过所述连接件对通孔内镀层施加拉力以进行拉拔测试。其中，对于柱形(圆柱或棱柱)或空心柱形等两端大小相等的通孔内镀层，“通孔内镀层一端的焊盘”是指其任意一端的焊盘，而对于台形(圆台或棱台)或空心台形等两端大小不同的通孔内镀层，“通孔内镀层一端的焊盘”是指其较大端的焊盘。其中，回流焊又称再流焊，是指先将焊膏涂在基体上，再将待焊接的部件按预定位置设置在焊膏上，之后使焊膏固化从而将基体与部件焊接在一起的技术。由于在本发明的实施例的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法中，连接件通过回流焊工艺与焊盘相结合，因此即使在通孔和焊盘尺寸很小的情况下，连接件也能被准确定位并牢固可靠地连接在焊盘上，故本方法对小尺寸通孔也适用。本发明的实施例还提供一种用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件，其可用于对小尺寸通孔进行测试。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件，所述连接件具有用于与焊膏接触的接触部，以及用于与拉拔测试设备相连接的连接部；或所述连接件由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有用于与焊膏接触的接触部，所述第二部分具有用于与拉拔测试设备相连接的连接部。由于本发明的实施例的用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件具有用于与焊膏接触的接触部，故其可通过回流焊工艺与焊盘连接在一起，从而可用于对小尺寸通孔进行测试。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有线路板通孔处的剖面结构示意图；图2为本发明实施例的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法流程图；图3为本发明实施例一的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法在焊接连接件后线路板通孔处的剖面结构示意图；图4为本发明实施例二的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法在焊接连接件后线路板通孔处的剖面结构示意图；图5为本发明实施例三的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法在焊接连接件后线路板通孔处的剖面结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，如图2所示，其包括S01、通过回流焊工艺将连接件与通孔内镀层一端的焊盘相结合；S02、通过所述连接件对所述通孔内镀层施加拉力以进行拉拔测试。由于在本发明的实施例的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法中，连接件通过回流焊工艺与焊盘相结合，因此即使在通孔和焊盘尺寸很小的情况下，连接件也能被准确定位并牢固可靠地连接在焊盘上，故本方法对小尺寸通孔也适用。具体地，回流焊所用的焊膏为膏状，故可被准确地涂布在所需位置并保持在该位置；而在现有技术的点焊中焊料则要被熔化，但液态焊料难以被准确点到焊盘上方(尤其对小尺寸通孔的焊盘)，故液态焊料可能流到焊盘外的其它位置，从而造成连接件定位不准、连接不均勻、连接强度低、焊盘损坏(如被过量的焊料覆盖)，甚至可能损坏线路板(如焊膏流到线路板的其它电路上)。其次，回流焊可在焊盘与连接件形成位置准确、压力稳定的接触后再将二者连接在一起；而现有技术的点焊必须在施加熔化焊料后立即将焊盘与连接件连接，如果此时连接件的位置不准，则会造成连接件定位不准、连接强度不足等问题。而且，在回流焊中，焊盘与连接件间形成面接触；而在现有技术的点焊中形成的是点接触；故回流焊形成的连接更可靠、强度更高。此外，由于现有技术的点焊需要使焊膏熔化，故加热温度很高，容易在焊接过程中造成焊盘、线路板过热损坏；而本发明的回流焊只需使焊膏固化，故其加热温度较低，可避免上述问题。另外，现有技术的点焊在大气环境下进行，从而焊料中可能混入气泡，使连接强度降低；而本发明的回流焊可在真空条件下进行固化，从而焊膏中的气泡少，连接强度高，而且不易氧化。实施例一本发明实施例提供一种测试通孔内镀层1与线路板基体3结合状况的方法，如图 3所示，其包括S11、用美工刀等工具在待测样品的待测通孔上方的焊盘2上涂布焊膏4，该焊膏4 优选为焊锡膏4 ；其中焊膏4优选涂满整个焊盘2的上表面。S12、将第一连接件5 (即连接件7的第一部分)放在焊盘2上的焊膏4上。为了便于焊膏4结合，该第一连接件5至少在与焊膏4接触的部分由金属或合金(如铜、铝、锡、 铅或它们的合金等)构成，优选第一连接件5整体由金属或合金材料制造或在表面镀有金属或合金层，更优选地，第一连接件5由铜制造或表面镀铜。从形状上看，第一连接件5的下表面优选能压住焊膏4上表面，即该下表面应大于等于焊膏4的上表面以保证二者间能良好接触(当然，如果第一连接件5的下表面小于焊膏4上表面也能实现本发明)。因此， 第一连接件5优选在与焊膏4接触的部分为片状(如第一连接件5为长宽在5 8mm的铜片或镀铜片状物)等形状。在优选实施例中，为增强第一连接件5与焊膏4的结合，至少在第一连接件5的下表面用于与焊膏4接触的部分设置用于增加表面粗糙度的粗化结构，该结构可包括大量的微凹陷或微凸起或者微槽或微棱等。S13、将待测样品送入回流炉(例如红外线辐射固化炉等)，在4 6分钟(例如5 分钟)内从室温升温至240 280°C (例如260°C )，并在230°C以上保持30 40s，使焊膏 4固化，从而通过焊膏4将第一连接件5与焊盘2焊接在一起。其中，该固化过程可在真空环境下进行，这样一方面可以减少焊膏中的气泡(例如，利用真空条件将焊膏中的气泡抽出)，增加连接强度，同时还可避免线路板或焊膏发生氧化。S14、将带有连接部61的第二连接件6 (即连接件7的第二部分)粘结(如用502 胶)在第一连接件5上，该连接部61用于与拉拔测试设备的夹头等连接。其中第二连接件 6可为直径5 7mm、长25 50mm的螺丝，其螺柱部分即构成上述的连接部61。当然，第二连接件6也可为除螺丝状外的其它形状，例如为柱状，该柱状第二连接件6的一端用于连接第一连接件5，另一端用于与拉拔测试设备的夹头等连接。而第二连接件6与第一连接件5 的连接也可采用其它任何方法进行，例如焊接、卡接等。显然，虽然第二连接件6在图3中具有“丄，，的截面形状，不过，其根据需要也可具有其它的截面形状，例如，“ 1 ”形的截面形状，或者渐粗或渐细的截面形状(即，连接部61在图3中的宽度可变)。可选地，本步骤(S14)可提前进行，例如在加热步骤(S13)之前进行，或在把第一连接件放到焊膏4上的步骤(S12)之前就进行。S15、用测试夹具将待测样品固定在拉拔测试设备(测试设备可为符合 IPC-TM-650中拉力测试要求的设备，如IMADA-DS2-50N型拉力机)的样品台上，用拉拔测试设备的夹子夹住连接部61，并施加垂直向上的拉力，通过第一连接件5等将拉力传导到通孔内镀层1上，从而将通孔内镀层1勻速(如50mm/s)地从通孔中拔出，并记录拔出过程的拉力值。S16、对所记录的拉力值进行分析；并将拔出的通孔内镀层1切片，分析其破坏情况(例如断裂位置等)，当破坏情况异常(例如破坏不是发生在通孔内镀层1与线路板基体 3的界面上，而发生在通孔内镀层1中)时，还可用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等继续观察破坏断面以分析产生异常的原因。综合分析上述各项结果，从而得到通孔内镀层1 与线路板基体3的结合状况。在以上实施例一中，第一连接件5和第二连接件6两个分立的部件组合构成连接件7。不过，根据需要，第一连接件5和第二连接件6也可集成为一体式的连接件7 (如实施例二所示)。实施例二本发明实施例提供一种测试通孔内镀层1与线路板基体3结合状况的方法，如图 4所示，其与实施例一的测试方法类似，区别在于本实施例所用的连接件7为一体结构，其本身即带有用于与拉拔测试设备相连接的连接部71，故不再需要使用第二连接件，也不用再执行上述实施例一的S14步骤。实施例三本发明实施例提供一种测试通孔内镀层1与线路板基体3结合状况的方法，如图 5所示，其与实施例一的测试方法类似，区别在于焊膏4不是涂布在焊盘2上的，而是涂布在第一连接件5的下表面上(由于第一连接件5的下表面较大，因此涂布工艺较为简单)，焊膏4优选涂满第一连接件5的整个下表面(当然，最终实际只有部分焊膏4会与焊盘2接触)，以保证即使当第一连接件5定位不很准确时焊膏4也可与焊盘2很好地接触。显然，在上述各实施例的方法中，在进行拉拔测试时，也可不将通孔内镀层拔出， 而是对通孔内镀层施加一个预定拉力，如果在该预定拉力下通孔内镀层没有被拔出，即确定其结合状况合格，反之则确定结合状况不合格，其中，该预定拉力可根据产品规格要求而设定。通过这种方式，可对产品进行无损检测。。本发明实施例提供一种用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件，所述连接件具有用于与焊膏接触的接触部，以及用于与拉拔测试设备相连接的连接部；或所述连接件由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有用于与焊膏接触的接触部，所述第二部分具有用于与拉拔测试设备相连接的连接部。
显然，本实施例的连接件还可以具有上述任何实施例的测试方法中用到的连接件的结构。由于本发明的实施例的用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件具有用于与焊膏接触的接触部，故其可通过回流焊工艺与焊盘连接在一起，从而可用于对小尺寸通孔进行测试。优选地，上述各实施例的连接件或上述各实施例的测试方法中用到的连接件的下表面用于与焊膏接触的部分还可具有凹部，当连接件与焊膏在一定压力下接触时，可将焊膏限制容纳于凹部中，以防止焊膏随意流动，并增大焊膏与连接件的接触面积，使焊膏在凹部内与连接件下表面充分接触，从而保证连接件定位准确并与焊膏紧密结合。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其特征在于，包括通过回流焊工艺将连接件与通孔内镀层一端的焊盘相结合；通过所述连接件对通孔内镀层施加拉力以进行拉拔测试。
2.根据权利要求1所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其特征在于，所述通过回流焊工艺将连接件与通孔内镀层一端的焊盘相结合包括在所述通孔内镀层的所述一端的焊盘上涂布焊膏，并在所述焊膏上设置连接件，使所述连接件与所述焊膏接触，所述焊膏优选为焊锡膏；或，在连接件上涂布焊膏，并将所述连接件设置在所述通孔内镀层的所述一端的焊盘上，使所述焊盘与所述焊膏接触，所述焊膏优选为焊锡膏；加热所述焊膏使其固化，从而将所述焊盘与所述连接件焊接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其特征在于，所述连接件至少在用于与所述焊膏接触的部分由金属或合金构成；优选地，所述连接件至少在用于与所述焊膏接触的部分由铜构成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述连接件至少在用于与所述焊膏接触的部分设置用于增加表面粗糙度的粗化结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述连接件带有连接部，所述连接部用于与拉拔测试设备相连；或所述连接件由第一部分和第二部分组成，所述第一部分用于与所述焊膏接触，所述第二部分具有用于与拉拔测试设备相连的连接部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述连接件至少在用于与所述焊膏接触的部分为片状。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述在所述焊膏上设置连接件包括使所述连接件的下表面压在所述焊膏的上表面上，所述连接件的下表面大于等于所述焊膏的上表面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述连接件在用于与所述焊膏相接触的部分具有用于容纳所述焊膏的凹部。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法， 其特征在于，所述加热所述焊膏使其固化包括在4分钟至6分钟内将所述焊膏从室温加热至240摄氏度至280摄氏度，并在230摄氏度以上保持30秒至40秒。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其特征在于，所述加热所述焊膏使其固化包括在真空环境下加热所述焊膏使其固化。
11.根据前述权利要求中任一项所述的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法，其特征在于，所述通过所述连接件对通孔内镀层施加拉力以进行拉拔测试包括通过所述连接件对通孔内镀层施加预定拉力；若未能将所述通孔内镀层拉出则确定所述通孔内镀层与线路板基体的结合状况合格，若能将所述通孔内镀层拉出则确定所述通孔内镀层与线路板基体的结合状况不合格。
12. 一种用于根据前述权利要求中任一项所述的方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件，其特征在于，所述连接件具有用于与焊膏接触的接触部以及用于与拉拔测试设备相连接的连接部；或所述连接件由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有用于与焊膏接触的接触部，所述第二部分具有用于与拉拔测试设备相连接的连接部。
全文摘要
本发明提供一种测试通孔内镀层与线路板结合状况的方法及所用连接件，属于线路板测试技术领域，其可解决现有测试方法不适用于小型通孔的问题。本发明的测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的方法包括通过回流焊工艺将连接件与通孔内镀层一端的焊盘相结合；通过连接件对通孔内镀层施加拉力以进行拉拔测试。本发明的用于根据上述方法测试通孔内镀层与线路板基体结合状况的连接件可为一体结构或组合结构，并具有用于与焊膏接触的接触部以及用于与拉拔测试设备相连接的连接部。本发明可用于测试芯片封装级线路板中的通孔内镀层与线路板基体的结合状况。
文档编号G01N19/04GK102445412SQ20101050347
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者朱兴华 申请人:北大方正集团有限公司