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PCB板离子污染物来源这样确定能提高产品良率!

2018-10-22  浏览量:525

电子产品的集成度越来越高,电路板上的元器件密度越来越高,线与线的间距也越来越小。因而为防止离子迁移导致的失效增加,对PCB板面的清洁度的要求也相应提高了。

 

同时,在制作生产过程中,获得产品所有潜在污染源的信息和监控制作工艺的清洁能力是否在规定范围内,也是保证产品的洁净度和可靠性不可或缺的。

 

当PCB板出现离子污染会导致产品出现失效现象。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。因此,了解离子污染物的来源十分必要,那么,我们如何才能确定离子污染物的来源,进而提高产品的良率呢?

 

今天,我们就来详细介绍通过离子清洁度测试,帮助确定污染物来源,降低产品不良率的技术知识,本着循序渐进的原则,首先来了解到底什么是离子污染?

 

我们通常所说的PCB板清洁度,指的是有害的残留或者污染物。这些有害的残留物或者说污染物通常可以分成两大类:离子污染和非离子污染。

 

离子污染就是在潮湿空气中的离子形式存在的残留物。残留物来自不同渠道,任何地方都有可能造成离子污染。离子残留,通常是有极性的,而且有可能在线路板上引起电气化学效应(如果同时还有电子出现)这些污染物由于不能通过目检发现,其存在尤其危险。

 

非离子污染是指那些在线路板生产之后留下来的不能导电的有机残留物,这些成分通常是高分子、油脂。

 

常见离子污染物来源

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种污染形式。

 

离子污染的常规标准要求

PCB板面的一般客户离子污染度要求有:2.0、 3.25、5.5μg/in²等不同档次的离子污染度要求。

 

有按总离子浓度要求的(IPC﹤1.56 μg NaCl/cm²),还有按单个离子的浓度要求,如钡离子、氯离子、溴离子、硫酸根等离子都有相应的残留浓度值的要求(目前无统一的行业规定,依据客户要求,是行业趋势,单位:μg/in²或μg/cm²)。

 

典型离子清洁度测试案例

1.阴阳离子测试(测单个离子浓度要求)

客户送检样品为某T2N断路器,想通过阴阳离子法分析产品的污染度,从而了解其污染来源,解决产品失效问题。

检测环境:环境温度  23℃;  湿度  51%R.H

检测标准:IPC-TM-650 2.3 28B 电路板离子分析 离子色谱法

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。

检测得到图示如下:

 

检测结果:

2.氯化钠当量测试(测总离子浓度要求)

客户送检样品为某FPCB线路板,想通过氯化钠当量法测试其产品的表面污染情况。

检测环境:环境温度  23.1℃;  湿度  52%R.H

检测标准:IPC-TM-650 2.3.25D通过萃取液的阻抗来测试表面离子污染度

检测条件:将样品放入设备清洗槽内的异丙醇和蒸馏水的混合萃取液中,萃取液:V(异丙醇):

V (蒸馏水) =3:1,输入样品测试面积,开始测试。测试结束后,记录检测曲线和结果。

检测得到图示如下:

检测结果:

3.其他标准下的测试(方法同案例1)

客户送检样品为某型号的PCB板,需要检测样品的各离子含量是否满足IPC-5704 标准的要求。

检测环境:环境温度  22.8℃;  湿度  52%R.H

检测标准:IPC-5704  Cleanliness requirements for unpopulated printed boards

检测得到图示如下:

 

检测结果:

 

当我们的线路板产品因离子污染导致失效的产生,我们需要进行专业的离子清洁度测试才能够把握产品所有潜在污染源的信息;或者当我们的线路板产品在生产制造后,我们企业需要详细了解产品是否满足某行业标准或客户方的需求,也这是需要进行专业的测试来获得的。总而言之,离子清洁度测试是检验产品质量的一项重要的测试项目。

 

如今,越来越多的行业企业对于线路板/产品的清洁度提出了要求,特别表现在高端电路板行业,如航天航空、汽车电路板、高端通讯板、高端医疗设备等。美信检测作为专业的第三方检测实验室,在线路板的离子清洁度测试方面拥有丰富的实践经验,针对不同的产品和客户需求,采用不同的测试方法和标准,为生产商提升品质保驾护航,为使用方鉴定品质公正服务!

 

下篇分享内容:使用EDS如何对材料进行定性定量分析?

 

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