線路板可靠性與微切片術語手冊

1、Abrasion Resistance耐磨性
在電路板工程中，常指防焊綠漆的耐磨性。其試驗方法是以 1 k g 重的軟性砂輪，在完成綠漆的IP-B-25樣板上旋轉磨擦 50 次，其梳型電路區不許磨破見銅（詳見電路板信息雜志第 54 期P.70），即為綠漆的耐磨性。某些規范也對金手指的耐磨性有所要求。又，Abrasive是指磨料而言，如浮石粉即是。Accelerrated Test（Aging）加速試驗，加速老化也就是加速老化試驗（Aging）。如板子表面的熔錫、噴錫或滾錫制程，其對板子焊錫性到底能維持多久，可用高溫高濕的加速試驗，仿真當板子老化后，其焊錫性劣化的情形如何，以決定其品質的允收與否。此種人工加速老化之試驗，又稱為環境試驗，目的在看看完工的電路板（已有綠漆）其耐候性的表現如何。新式的"電路板焊錫性規范"中（ANSI/J- STD-003，本刊 57 期有全文翻譯）已有新的要求，即高可靠度級CLASS 3的電路板在焊錫性（Solderability） 試驗之前，還須先進行 8 小時的"蒸氣老化"（Steam Aging），亦屬此類試驗。

2、Accuracy 準確度
指所制作的成績與既定目標之間的差距。例如所鉆成之孔位，有多少把握能達到其"真位"(True Position)的能力。

3、Adhesion 附著力
指表層對主體的附著強弱而言，如綠漆在銅面，或銅皮在基材表面，或鍍層與底材間之附著力皆是。

4、Aging 老化
指經由物理或化學制程而得到的產物，會隨著時間的經歷而逐漸失去原有的品質，這種趨向成熟或劣化的過程即稱之"Aging"。不過在別的學術領域中亦曾譯為"經時反應"。

5、Arc Resistance 耐電弧性
指在高電壓低電流下所產生的電弧，當此電弧在絕緣物料表面經過時，物料本身對電弧抗拒力或忍耐力謂之"耐電弧性"。其耐力品質的好壞，端視其被攻擊而造成碳化物導電之前，所能夠抵抗的時間久暫而定。

6、Bed-of-Nail Testing 針床測試
板子進行斷短路(Open/Short)電性試驗時，需備有固定接線的針盤(Fixture)，其各探針的安插，需配合板面通孔或測墊的位置，在指定之電壓下進行電性測試，故又稱為"針床測試"。這種電性測試的正式名稱應為 Continuity Test，即 "連通性試驗"。

7、Beta Ray Backscatter 貝他射線反彈散射
是利用同位素原子不安定特性所發出的 β 射線，使透過特定的窗口，打在待測厚的鍍層樣本上，并利用測儀中具有的蓋氏計數管，偵測自窗口反彈散射回來部份的射線，再轉成厚度的資料。一般測金層厚度儀，例如 UPA 公司的 Micro-derm 即利用此原理操作。

8、Bond strength 結合強度
指積層板材中，欲用力將相鄰層以反向之方式強行分開時(并非撕開)，每單位面積中所施加的力量(LB/in2)謂之結合強度。

9、Breakdown Voltage 崩潰電壓
造成板子絕緣材料(如基材或綠漆)失效的各種高壓中，引發其劣化之最低最起碼之電壓即為"崩潰電壓"或簡稱"潰電壓"。或另指引起氣體或蒸氣達到離子化的電壓。由于"薄板"日漸流行，這種基材的特性也將要求日嚴。此詞亦常稱為Dielectric Withstanding Voltage。

10、Burn-In 高溫加速老化試驗
完工的電子產品，出貨前故意放在高溫中，置放一段時間(如 7 天)，并不斷測試其功能的劣化情形，是一種加速老化試驗，也稱為高溫壽命試驗。

11、Chemical Resistance 抗化性
廣義是指各種物質對化學品的忍耐或抵抗能力。狹義是指電路板基材對于溶劑或濕式制程中的各種化學品，以及對助焊劑等的抵抗性或忍耐性。

12、Cleanliness 清潔度
是指完工的板子，其所殘余離子多寡的情形。由于電路板曾經過多種濕式制程，一旦清洗不足而留下導電質的離子時，將會降低板材的絕緣電阻，造成板面線路潛在的腐蝕危機，甚至在濕氣及電壓下點引起導體間(包含層與層之間)的電子遷移(Electromigration)問題。因而板子在印綠漆之前必須要徹底清洗及干燥，以達到最良好的清潔度。按美軍規 MIL-P-55110E 之要求，板子清潔度以浸漬抽取液(75％異丙醇＋25％純水)之導電度(Conductivity)表示，必須低于2×10-6 mho，應在2×106 ohm以，才算及格。

13、Comb Pattern 梳型電路
是一種"多指狀"互相交錯的密集線路圖形，可對板面清潔度及綠漆絕緣性等，進行高電壓測試的一種特殊線路圖形。

14、Corner Crack 通孔斷角
通孔銅壁與板面孔環之交界轉角處，其鍍銅層之內應力(Inner Stress)較大，當通孔受到猛烈的熱沖擊時 (如漂錫)，在 Z 方向的強力膨脹拉扯之下，其孔角。其對策可從鍍銅制程的延展性加以改善，或盡量降低板子的厚度，以減少Z 膨脹的效應。

15、Crack 裂痕
在 PCB 中常指銅箔或鍍通孔之孔銅鍍層，在遭遇熱應力的考驗時，常出現各層次的局部或全部斷裂，謂之 Crack。其詳細定義可見 IPC-RB-276 之圖 7。

16、Delamination 分層
常指多層板的金屬層與樹脂層之間的分離而言，也指"積層板"之各層玻纖布間的分開。主要原因是彼此之間的附著力不足，又受到后續焊錫強熱或外力的考驗，而造成彼此的分離。

17、Dimensional Stability 尺度安定性
指板材受到溫度變化、濕度、化學處理、老化(Aging) 或外加壓力之影響下，其在長度、寬度、及平坦度上所出現的變化量而言，一般多以百分率表示。當發生板翹時，其 PCB 板面距參考平面(如大理石平臺) 之垂直最高點再扣掉板厚，即為其垂直變形量，或直接用測孔徑的鋼針去測出板子浮起的高度。以此變形量做為分子，再以板子長度或對角線長度當成分母，所得之百分比即為尺度安定性的表征，俗稱"尺寸安定性"。本詞亦常指多層板制做中其長寬尺寸的收縮情形，尤其在壓合后，內層收縮最大，通常經向約萬分之四，緯向約萬分之三左右。

18、Electric Strength（耐）電性強度
指絕緣材料在崩潰漏電以前，所能忍受的最高電位梯度(Potential Gradient,即電壓、電位差），其數值與材料的厚度及試驗方法都有關。此詞另有同義字為(1)Dielectric Strength介質強度(2)Dielectric Break Down介質崩潰(3)Dielectric Withstand Voltage介質耐電壓等，一般規范中的正式用語則以第三者為多。

19、Entrapment 夾雜物
指不應有的外物或異物被包藏在綠漆與板面之間，或在一次銅與二次銅之間。前者是由于板面清除不凈，或綠漆中混有雜物所造成。后者可能是在一次銅表面所加附的阻劑，發現施工不良而欲"除去"重新處理時，可能因清除未徹底留下殘余阻劑，而被二次銅所包覆在內，此情形最常出現于孔壁鍍銅層中。另外當鍍液不潔時，少許帶電固體的粒子也會隨電流而鍍在陰極上，此種夾雜物最常出現在通孔的孔口，下二圖所示即是典型鍍銅的 Entrap。

20、Fungus Resistance 抗霉性
電路板面若有濕氣存在時，可能因落塵中的有機物而衍生出霉菌，此等菌類之新陳代謝產物會有酸類出現，將有損板材的絕緣性。故板面的導體電路或所組裝的零件等，都要盡量利用綠漆及護形漆(Conformal Clating ,指組裝板外所服貼的保護層)予以封閉，以減少短路或漏電的發生。

21、Hipot Test 高壓電測
為 High Potential Test 的縮寫，是指采用比在實際使用時更高的直流電壓，去進行仿真通電的電性試驗，以檢查出可能漏失的電流大小。

22、Hole pull Strength 孔壁強度
指將"整個孔壁"從板子上拉下所需的力量，也就是孔壁與板子所存在的固著強度。其試驗法可將一金屬線押進孔中并在尾部打彎，經并經填錫牢焊在通孔中。如此經 5次焊錫及 4 次解焊， 然后去將整個通孔壁連同填錫焊點，一并往板面垂直方向用力拉扯，直到松脫所呈現的力量為止。其及格標準為 500 PSI，此種耐力謂之孔壁強度。

23、Ion Cleanliness 離子清潔度
電路板經過各種濕制程才完成，下游組裝也要經過助焊劑的處理，因而使得板面上帶有許多離子性的污染物，必須要清洗干凈才能保證不致造成腐蝕，而清洗干凈的程度如何，須用到異丙醇(75％)與純水(25％)的混和液去沖洗后，再測其溶液的電阻值或導電度，稱為離子清潔度，而由于離子所造成板面的污染，則稱為"離子污染"(Ionic Contamination)。

24、Ionizable(Ionic)Contamination 離子性污染
在電路板制造及下游組裝的過程中，某些參與制程的化學品，若為極性化合物而又能溶于水時，則其在板上的殘跡，將很可能會因吸潮而溶解成導電性的離子，進而造成板材的漏電構成危害。此類化學品最典型者即為：助焊劑中之活性物質、電鍍液或蝕刻液之殘余、指印汗水等。皆需徹底洗凈以達到規范所要求的清潔度或絕緣度。

25、Microsectioning 微切片法
是對電路板之板材組織結構，與板材在各制程站的細部品質，以及零件組裝情況等，在微觀下做進一步深入了解的一種技術，是一種公認的品檢方法。在正確拋光與小心微蝕后的切片試樣上，于放大 100～400 倍下，各種細部詳情均將一覽無遺，而多數的問題根源也為之無所遁形。不過微切片正確判讀所需的智識，卻遠超過其制作的技術，幾乎是集材料、制程及品管等各種學理與規范于一身的應用。此種微切片法是源自金屬材料，及礦冶科技的學問領域。

26、Moisture and Insulation Resistance Test 濕氣與絕緣電阻試驗
此試驗原來的目的是針對電路板面的防焊綠漆，或組裝板的護形漆(Conformal Coating)等所進行的加速老化試驗，希望能藉助特殊的梳形線路，自其兩端接點處施加外電壓(100 VDC?0％)下，試驗出此等皮膜"耐電性質"的可靠度如何，以 Class 2品級的板類而言，須在 50℃?℃ 及 90~98％ RH的環境下，放置7天(168小時)，且每8小時檢測一次"絕緣電阻"。此試驗現亦廣用于板材、助焊劑，甚至錫膏等物料，以了解在惡劣環境中的可靠度到底如何。

27、Omega Meter 離子污染檢測儀
待印綠漆的電路板，或完成裝配與清洗的組裝板，該整體清潔程度如何？是否仍帶有離子污染物？其等情況都需加以了解，以做為清洗工程改善的參考。實際的做法是將待測的板子，浸在異丙醇(占25%)與純水的混合液中，并使此溶液產生流動以便連續沖刷板面，而溶出任何可能隱藏的離子污染物，并以導電度計測出該測試溶液，是否因污染物不斷溶入而使導電度增加，用以判斷板子清潔程度。此種連續流動并連續監測溶液導電度的儀器，其商品之一的 Omega Meter 即為此中之佼佼者。此類商品另有Kenco公司的Omega 500型、Alpha Metal 公司的 Omega 600型，及杜邦的 Ionograph Meter 等。

28、Peel Strength抗撕強度
此詞在電路板工業中，多指基板上銅箔的附著強度。其理念是指將基板上1吋寬的銅箔，自板面上垂直撕起，以其所需力量的大小來表達附著力的強弱。通常1 oz銅箔的板子其及格標準是 8 lb/in (1996年1月MIL-P-55110E之附錄Spec. Sheet"4D"已將之降低為 4 lb/in)。此術語亦可用以表示各種電鍍層的附著力。按中國國家標準(CNS)的正式譯名應為"抗撕強度"，其用詞可謂望文生義簡明清楚，無需再費唇舌解釋。然而一般業者卻不用此詞，反而直接引用日文的"剝離強度"，語意似有主客顛倒之嫌。在長期以訛傳訛之下，劣幣驅逐良幣，正確術語竟不見流傳，其是非不明的馬虎隨便，不免令人為之扼腕。

29、Porosity Test疏孔度試驗
這是對鍍金層所進行的試驗。電路板金手指上鍍金的目的是為了降低"接觸電阻"(Contact Resistance)，及防止氧化而保持其良好的接觸性能。但卻因鍍層太薄而無法避免疏孔(Pores)，致使底鍍的鎳層有機會與空氣及水接近。又因黃金本身在化學性質上的高貴，在電化環境中會首先選擇做為陰極，迫使底下的鎳層扮演陽極的角色，造成底鎳的加速腐蝕。其腐蝕的產物將會附著在疏孔附近，而降低了鍍金層的優良接觸性質，因而在品質規范中，常要求鍍金層須通過Porosity Test。這種試驗的做法很多，其中一種快速的做法，是取一張沾有鎳試劑(Dimethyl-glyoxime)的試紙，將之打濕壓在金手指表面，然后另取一條不銹鋼片當成陰極壓在試紙上，以試紙當成電解槽，將金手指當成陽極。在通入直流電一分鐘后，有金層疏孔的底鎳層，將被強迫氧化而產生鎳鹽，當其與"鎳試劑"相遇時，將立即出現紅色斑點。此試劑對鎳濃度的敏感性可達一百六十萬分之一，只要金層有疏孔存在，即逃不過這種試驗的法力。不過疏孔度品質"允收標準"，卻始終不易制訂。

30、Reliability可靠度，信賴度
是一種綜合性的名詞，表示當產品經過儲存或使用一段時間后，對其品質再進行的一種"測量"(Measure)，與新制品在交貨時所實時測量的品質有所不同。換句話說，即是當產品在既定的環境中，歷經一段既定時間的使用考驗后，對其原有的"功能"(Function)是否仍可施展，或施展程度如何的一種測量。就電路板代表性規范 IPC-RB-276 而言，其 Class 3 即為"高可靠度"(簡稱Hi-Rel)之等級，如心臟調節器、飛航儀器或國防武器系統等電子品，其所用的電路板皆對Reliability相當講究。

31、Rotary Dip Test擺動沾錫試驗
是一種對電路板試樣進行板面"焊錫性"試驗的方法，按1992年 4 月所發布ANSI/J-STD-003 之"焊錫性規范"，在其 4.2.2 節及圖 4. 的說明中，可知這是一種慢速鐘擺式運動的沾錫試驗，但在國內業界中極少使用 (詳見電路板資料雜志第57期 p.83)。

32、Rupture迸裂
對物料進行抗拉強度試驗(Tensile Strength Test)或延伸率試驗(Elongation Test)或展性試驗時，其被拉裂的情形稱為 Rupture(見電路板信息雜志第73期)

33、Surface Insulation Resistance (SIR)表面絕緣電阻
指電路板面各種導體之間，其基材表面的絕緣性質(程度)和何，是在特定的溫濕環境中，又外加定額的電壓下，長時間進行規律"定時性"的絕緣測試，而得到的一種監視制程或物料的"品質數據"。其實際的做法見 IPC-TM-650中2.6.3D的內容敘述。

34、Tape Test撕膠帶試驗
電路板上的各種鍍層及有機涂裝層，可利用一小段透明膠帶在其表面上壓附，然后瞬間用力的撕起，即可測知該等皮膜之附著力的品質如何。常用之透明膠帶有 3M公司的#600及 #691等商品。

35、Thermal Cycling熱循環，熱震蕩
當電路板或電路板組裝品完成后，為測知其可靠度(Reliability)如何，可放置在高低溫循環的設備中，刻意進行劇烈的熱脹冷縮，以考驗各個導體、零件，與接點的可靠度，是一種加速性環境試驗，又稱為Thermal Shock"熱震蕩"試驗或"溫度循環"試驗。按 MIL-P-55110D 對完工 FR-4 材質的電路板，其一個完整周期的 Thermal Cycling試驗，應按下述方式進行：室溫中15分鐘->2分內移入->高溫125℃15分->2分內移入->室溫15分->2分內移入->-65℃15分->2分內移入->室溫15分55110D 規定 FR-4 板子須完成 100 個周期上述的試驗后，其銅線路導體會發生劣化情形，從"電阻值"的增加上可以得知。 55110D 規定電阻值不能超過原測值的10%，且通孔切片后亦不能出現不允許的缺點。本法可考驗出鍍銅層及板材結構的耐用品質。請注意上述軍規之E版，已將熱循環中之保溫部份取消，直接由高溫125℃與低溫-65℃之間振蕩，條件更為苛刻。

36、Traceability追溯性，可溯性
軍用電路板或 IPC-RB-276中所明定高可靠度的 Class 3板類，在制造過程中所用到的各種原物料、設備及檢驗過程等，其資料皆需詳加紀錄及保存，以備出品后三年中仍具可查考及可追蹤的證據，謂之"追溯性"。

37、Wear Resistance耐磨度，耐磨性
此詞與 Abrasion Resistance同義，有時也可稱為Wearability。

38、Weatherability耐候性
指產品本身或表面處理層，在室外不同的環境中，由于各種保護措施之得宜，具有耐久能力減少功能故障的發生，稱為耐候性。