什么是離子污染度測(cè)試

     在電子生產(chǎn)領(lǐng)域中，獲得所有潛在的污染源的信息是非常重要的。同 時(shí)您也必須了解您的清洗設(shè)備的清洗能力和確保您的工藝是否在控制范圍之內(nèi)。一個(gè)良好建立和受到監(jiān)控的工藝無疑更能夠保證你的產(chǎn)品的潔凈性和可靠性。

     有一家電子服務(wù)提供商在采用新的清洗 工藝后出現(xiàn)了一系列的生產(chǎn)問題，雖然這個(gè)問題在之前的生產(chǎn)過程中已經(jīng)出現(xiàn)。

      印刷線路板通常使用污染型非常強(qiáng)的材料制成的。各種材料和工藝也 使用清洗工藝。就我們通常所說的線路板的清潔度，我們指的是有害的殘留或者污染物。這些有害的殘留物或者說污染物我們通常可以分成兩大類：離子型或者非離 子。離子殘留是那些在濕潤環(huán)境下分解成正或者負(fù)電子。一旦出現(xiàn)此情況，會(huì)造成溶劑的電導(dǎo)性提高。非離子型的殘留是指那些在線路板生產(chǎn)之后留下來的有機(jī)成 分。這些成分通常是高分子，油脂。

      所有這些成分的出現(xiàn)都會(huì)影響電子產(chǎn)品的功能性和可靠性。通常說來， 離子污染物通常是造成這些問題的大多數(shù)來源。兩類zui常見的離子污染導(dǎo)致的問題分別是表面腐蝕和結(jié)晶生長。

       這兩種結(jié)果對(duì)會(huì)造成電子產(chǎn)品的zui終損 壞。常見的離子污染來自助焊劑，清洗溶液（比如說自來水）和電鍍化學(xué)溶劑殘留（從表面）EMPF已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于這些因素zui終導(dǎo)致工作的儀器zui終損壞。圖2所示的就是引腳由于清潔水溶性的助焊劑不合適而造成的侵蝕。如圖3造成這種災(zāi)難性后果的zui終原因就是離子殘留。在這個(gè)例子中，通過 分析我們認(rèn)為正是由于離子污染造成的晶體的生長，zui終引起了短路，造成過多的電流通過連接器，造成了我們所觀察到的損壞。

      非離子污染通常不會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成損 壞，但是這并不意味其不會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性造成影響。事實(shí)上通過一系列的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際上會(huì)對(duì)可焊性，互連性和傳感器的功能失效。因?yàn)榉请x子污染 是不能導(dǎo)電的，他們的出現(xiàn)能夠造成連接器的連接端的斷路。EMPF已近發(fā)現(xiàn)了一些金手指由于非離子污染造成厚膜zui終造成一些問題。


測(cè)試方法

     由于這些污染物的本質(zhì)上不同，我們需要采用不同的測(cè)試方法。zui多 使用的方法是ROSE，或者說萃取溶劑的電導(dǎo)率測(cè)試。zui原始的測(cè)試是將線路板浸潤到溶劑中，在這個(gè)過程中，離子在溶劑中分解，這樣我們就可以觀察到在這個(gè)溶劑中的電 導(dǎo)率，從而對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。目前大多數(shù)的公司采用自動(dòng)方法對(duì)此進(jìn)行測(cè)試。通過這樣的測(cè)試我們可以獲得單位為等同氯化鈉總量的測(cè)量結(jié)果，同時(shí)在行業(yè)內(nèi)*的是 這些測(cè)試對(duì)質(zhì)量控制比較有好處，但是對(duì)于失效分析的意義卻不大。這些儀器zui早的設(shè)計(jì)是為了測(cè)試線路板上的RMA助焊劑，這些殘留是顯而易見會(huì)在線路板生產(chǎn)后造成殘留。

      事實(shí)上為了監(jiān)控離子污染我們可以 采用離子色譜來進(jìn)行分析。這樣的系統(tǒng)可以標(biāo)定在線路板上的離子殘留的種類和數(shù)量。關(guān)于測(cè)試我們可以采用IPC-TM-6502.3.28所推薦的方法進(jìn)行測(cè)試，我們將線路板或者您的產(chǎn)品置于一個(gè)沒有離 子的環(huán)境中，同時(shí)使用配比為75/25的異丙醇溶劑。非常重要的一點(diǎn)是采樣的過程中我們不能引入新的離子污染。EMPF采用HPLC等級(jí)的異丙醇和17兆歐或者更好的去離子水以保證一個(gè)沒有離子污染的萃取環(huán)境。在80度的環(huán)境下線路板需要置于溶劑。萃取的溶劑zui后進(jìn)入離子色譜儀， 從而用戶可以對(duì)其進(jìn)行分析。事實(shí)上由于類似的儀器售價(jià)比較昂貴和測(cè)試方法比較復(fù)雜，其是較少被用戶采用的。表面絕緣阻抗測(cè)試也可以對(duì)離子污染殘留進(jìn)行測(cè) 試。您的測(cè)試樣品和梳狀電路處于85度和85%的濕度的環(huán)境下。由于離子殘留的出現(xiàn)降低了在連接器兩端的阻抗。測(cè)試的阻抗通常和沒有進(jìn)行離子污染的線路板的阻抗進(jìn) 行比較。IPC已經(jīng)有類似的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，IPC-9201，給出了什么是表面絕緣阻抗測(cè)試，所用的材料，設(shè)備和對(duì)結(jié)果的解讀。

      zui后水滴測(cè)試也是對(duì)表面絕緣阻抗進(jìn)行 定量分析的一種方法。在Y狀電路上加壓，或者在我們感興趣的焊盤或者走線中。我們將水滴置于線路板上，其將兩個(gè)導(dǎo)體連接。同時(shí)我們?cè)诠鈱W(xué)放大 鏡的下觀察，其在兩個(gè)導(dǎo)體只見形成短路的時(shí)間。表面污染物的殘留越少，那么可以想象形成短路的時(shí)間越長。目前在所有的以上的測(cè)試結(jié)果之間仍然存在爭議。zui 新的進(jìn)展是Michael Weekes在SMTA的年會(huì)上發(fā)表一些文章，他研究了所有的以上的測(cè)試方法，并且試圖給出之間的關(guān)系。

       對(duì)于非離子污染的測(cè)試，目前zui常見的 方法是FT-IR，FT-IR通過其我們可以吸收或者傳輸紅外光從而我們可以判斷有機(jī)物樣品的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)聚合物和有機(jī)物對(duì)于不同的紅外光線都有*不同的反應(yīng)。我們通過使 用FT-IR光 譜儀測(cè)試獲得的樣品zui后和數(shù)據(jù)庫或者網(wǎng)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，zui終確定樣品的成分和構(gòu)成。

推薦使用：法國的 Metronelec CT100 離子污染度測(cè)試儀