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离子清洁度测试方法有哪些?

发布时间:2021-02-01 热度:

1、前言


离子清洁度通常是指线路板的离子清洁度,由于印刷线路板的各种材料在清洗工艺时造成离子残留,会影响电子产品的功能性和可靠性。最常见的离子污染导致的问题分别是表面腐蚀和结晶生长,最终引起了短路,过多的电流通过连接器,造成电子产品的最终损坏。

几种污染物主要来源于电镀、波峰焊、回流焊和化学清洁等工艺,主要有助焊剂残留、电离表面活化剂、乙醇、氨基乙醇和人体汗液等5中污染形式。

因此,通过离子清洁度测试,确定污染物来源,降低产品不良率,对企业来说,越来越重要。


2、离子清洁度测试方法


2.1阴阳离子测试法


阴阳离子法测试离子清洁度,主要是应用一定比例的异丙醇与水的混合溶液浸泡样品表面,使样品表面的污染物溶入溶液当中,然后通过测试溶液中的阴阳离子以及有机酸的种类及其含量来分析其污染程度的方法。测试结果一般用ug/cm²来表示,测试标准参考IPC-TM-650,2,3,28。该方法的优点是可以很详细的了解各离子的残留种类及其含量。


例如,某一客户其线路板在使用过程中容易短路,最终造成产品失效,其想通过阴阳离子法分析产品的污染度,从而了解其污染源来源,解决产品失效问题。其测试结果如下:

image.png

2.2氯化钠当量法


氯化钠当量法是用超纯净的萃取溶液从电子部件上移去工艺过程中留下的残余物。对清洁结果的测量是以电导率或电阻系数为评判依据。


测试中,用纯的75%IPA(异丙醇)和25%去离子水(体积比)配制的溶液作为萃取液。将PCB置于萃取液中,测量PCB中污染物溶解后萃取液的电导率或电阻系数,作为污染物的依据。由于污染物的离子种类不同,测试中,统一用当量NaCl的离子浓度来代表,即用μgEq NaCl/cm²来表示,当量NaCl的离子浓度的大小,作为离子污染程度的参数。其参考标准依据是IPC-TM-650,2,3,25C。该方法相对于阴阳离子法的缺点是:该方法无法很明确的知道离子污染的种类及其含量。


例如:客户想通过氯化钠当量法测试其产品的表面污染情况,测试结果如下:

image.png

3、如何选择测试方法

一般情况下,如果想清楚的了解污染物的种类及其含量,建议选择IPC-TM-650,2,3,28阴阳离子法,该方法可以很清楚的了解污染物的来源。例如:如果测试结果中的F、Cl、Br含量偏高,则可判断其污染来源可能是波峰焊和回流焊工艺中阻焊剂残留导致的;如果测试结果发现有机酸的结果偏高,则有可能是用乙醇或氨基乙醇清洁过程中引入的污染。而氯化钠当量法则无此优点。


4、样品要求

为了不影响测试结果的准确度,一般要求样品的表面积大于100cm²


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