PCB板銅箔剝離試驗機的工作原理

PCB 板銅箔剝離試驗機的核心工作原理，是通過精準(zhǔn)施加可控拉力，模擬銅箔在實際使用或加工中可能承受的剝離力，同時實時采集、分析拉力數(shù)據(jù)與位移信息，最終評估銅箔與 PCB 基板之間的結(jié)合牢固度（即剝離強度），判斷其是否滿足生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或應(yīng)用需求。

其具體工作流程可拆解為以下 5 個關(guān)鍵步驟，涉及 “力學(xué)加載 - 數(shù)據(jù)采集 - 結(jié)果分析" 的完整閉環(huán)：

1. 試樣制備：標(biāo)準(zhǔn)化樣品是測試準(zhǔn)確性的前提

首先需按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如 IPC-TM-650、GB/T 2529 等）制備 PCB 銅箔剝離試樣，確保測試條件統(tǒng)一：

需明確剝離類型（常見為90° 剝離或180° 剝離，PCB 行業(yè)以 90° 剝離為主，更貼合銅箔在焊接、彎折時的實際受力場景）；

將 PCB 板裁剪為固定尺寸（如寬度 10mm/12.7mm、長度 50-100mm），并預(yù)先將銅箔一端與基板分離一小段（約 10-20mm），作為 “夾持端"，避免測試初期因銅箔未分離導(dǎo)致的力值波動。

2. 試樣裝夾：確保受力方向與剝離角度精準(zhǔn)

試驗機通過上下兩個專用夾具實現(xiàn)試樣的穩(wěn)定固定，且夾具設(shè)計需匹配剝離角度要求：

下夾具：固定 PCB 基板部分，通常為 “平臺式" 或 “卡盤式"，確保基板在測試中不發(fā)生位移、翹曲，且基板平面與拉力方向垂直（滿足 90°/180° 剝離角度）；

上夾具：夾緊預(yù)先分離的銅箔 “自由端"，夾具內(nèi)側(cè)通常帶有防滑紋路或軟質(zhì)墊層（如橡膠、硅膠），避免夾緊時銅箔被壓傷或打滑，確保拉力傳遞至銅箔與基板的結(jié)合面。

裝夾后需校準(zhǔn)：通過試驗機的 “對位功能" 調(diào)整夾具位置，確保銅箔剝離軌跡為直線，避免因受力偏移導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)失真。

3. 力學(xué)加載：勻速施加拉力，模擬實際剝離過程

加載系統(tǒng)是試驗機的核心執(zhí)行單元，通常由伺服電機 + 滾珠絲杠 + 力傳感器組成，實現(xiàn) “勻速、穩(wěn)定、可控" 的拉力輸出：

按照預(yù)設(shè)的剝離速度（PCB 測試常用速度為 50-300mm/min，需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或客戶需求設(shè)定，速度過慢會導(dǎo)致測試效率低，過快可能因慣性影響力值準(zhǔn)確性），伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動上夾具向上（90° 剝離）或水平（180° 剝離）勻速移動；

上夾具拉動銅箔時，拉力通過銅箔傳遞至其與基板的結(jié)合面，當(dāng)拉力達(dá)到銅箔與基板的 “結(jié)合強度極限" 時，銅箔開始從基板表面剝離（即 “剝離斷裂"）。

4. 數(shù)據(jù)采集：實時捕捉力值與位移的動態(tài)變化

在剝離過程中，試驗機通過高精度傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同步記錄關(guān)鍵參數(shù)，確保數(shù)據(jù)的實時性與準(zhǔn)確性：

力值采集：上夾具或下夾具內(nèi)置的拉力傳感器（精度通常達(dá) 0.1% FS，即滿量程的千分之一）實時檢測剝離過程中的拉力變化，將力學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號；

位移采集：通過滾珠絲杠的位移編碼器或光學(xué)位移傳感器，記錄上夾具的移動距離（即銅箔的剝離長度），確保位移精度達(dá) 0.01mm；

數(shù)據(jù)同步：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（采樣頻率通常≥100Hz，避免遺漏瞬間力值峰值）將 “拉力 - 位移" 數(shù)據(jù)實時同步存儲，形成動態(tài)曲線（即 “剝離力 - 位移曲線"），直觀呈現(xiàn)剝離過程中的力值波動（如初始剝離的 “峰值力"、穩(wěn)定剝離的 “平均力" 等）。

5. 結(jié)果分析與輸出：自動計算剝離強度，生成測試報告

測試結(jié)束后（通常為銅箔剝離長度達(dá)到預(yù)設(shè)值，或銅箔從基板剝離），試驗機的軟件系統(tǒng)會對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，并輸出最終結(jié)果：

核心指標(biāo)計算：根據(jù) “拉力 - 位移曲線"，自動計算關(guān)鍵參數(shù) ——

剝離強度（單位：N/mm）：通常取 “穩(wěn)定剝離階段的平均拉力" 除以試樣寬度（如試樣寬度 10mm，平均拉力 20N，則剝離強度為 2N/mm）；

峰值剝離力：剝離初始階段的最大拉力（反映銅箔與基板的 “初始結(jié)合牢度"）；

剝離斷裂位置：判斷銅箔是 “從基板表面剝離"（正常結(jié)合失效）還是 “銅箔自身斷裂"（若銅箔自身斷裂，說明銅箔材質(zhì)不合格，而非結(jié)合強度問題）。

報告生成：自動生成包含測試參數(shù)（試樣信息、速度、角度）、原始曲線、計算結(jié)果、合格判定（與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值對比）的測試報告，支持導(dǎo)出 Excel、PDF 等格式，用于質(zhì)量追溯或產(chǎn)品認(rèn)證。

綜上，PCB 板銅箔剝離試驗機的工作原理本質(zhì)是 “標(biāo)準(zhǔn)化模擬剝離場景→精準(zhǔn)施加可控拉力→實時采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)→科學(xué)分析結(jié)合強度"，其核心目標(biāo)是通過量化的 “剝離強度" 指標(biāo)，保障 PCB 板在后續(xù)焊接、組裝、使用過程中，銅箔不會因結(jié)合力不足而脫落，避免電路斷路、信號失效等質(zhì)量問題。