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嘉峪檢測網 2018-12-27 19:15
1、為何進行離子污染度測試
PCB和PCBA的制作過程中,會經過電鍍、波峰焊、回流焊和化學清洗等工藝流程,會造成表面離子污染物殘留,當殘留離子嚴重時會導致線路出現腐蝕、電遷移、短路等失效。而且隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展,電子產品集成度越來越高,導體間距越來越小,對表面離子殘留物濃度要求越發(fā)嚴格,因此,必須進行離子污染度檢測和監(jiān)控,以保證電路板的質量和可靠性。
2、如何進行離子污染度測試
離子污染測試方法最早來源于貝爾實驗室,當時僅用去離子水進行萃取,后來經過一些了改進,最終確定為使用異丙醇和去離子水的混合溶液進行噴淋萃取,目前業(yè)內主要使用離子污染測試儀進行測試。離子污染測試儀主要由測試槽、循環(huán)泵、傳感器和數據處理系統組成。測試原理是將待測樣品浸入測試槽體內,通過槽體內萃取溶液萃取樣品表面殘留離子,然后測量溶液電導率變化計算離子總量,并轉換為等量的氯化鈉表示,以μg NaCl /cm2為單位進行統一度量。
離子污染度測試儀又分為靜態(tài)和動態(tài)兩種測試方法,下面我們對兩種測試模式的原理和區(qū)別進行簡要說明。
3、靜態(tài)/動態(tài) 原理分析
3.1 靜態(tài)模式原理
采用靜態(tài)測試方法時,首先保證測試槽內萃取液電導率及溫度達到設定值,然后放入測試樣樣品,通過磁力泵將萃取液連續(xù)沖洗樣品,使樣品表面離子充分溶解到萃取液中,經過一段時間沖洗后,萃取液的電導率達到一個相對恒定的值,據此,根據溶液體積,系統計算出離子污染物的總量。
其電阻率測試曲線圖如下:
3.2 動態(tài)模式原理
采用動態(tài)測試方法時,在測試過程中萃取液在溶出污染物后經過電導傳感器和流量計進行積分計算,然后被交換樹脂凈化,回到測試槽的時候,又重新恢復到潔凈狀態(tài)。這一過程不斷重復,直到把污染物全部溶出并被樹脂吸附完全,測試結束。所以在測試完成時,萃取溶液基本處于潔凈狀態(tài),可以馬上進行新的測試。
其電阻率測試曲線圖如下:
4、靜態(tài)/動態(tài)差異
通過對靜態(tài)和動態(tài)原理對比可知,使用靜態(tài)法時,需要將所有的污染物均富集到萃取液后才進行計量,而動態(tài)法則邊萃取邊測量,測試過程中不斷的有潔凈的萃取液加入萃取,萃取液中的離子濃度始終維持在較低的水平。以上可以看出,
1)對于“弱電解質”的污染物,動態(tài)法具有更高的精確度。研究表明,有很多離子污染物都屬于“弱電解質”物質,即在萃取液中電解能力較弱,離子濃度較高時,這類物質無不電離。這就意味著,使用靜態(tài)法時需要所有污染物都富集到萃取液時,離子濃度較高,此類物質少量電離或不電離,無法被測量到。而動態(tài)法中,不斷補充的潔凈的萃取液使溶液中離子處于無限被稀釋的狀態(tài),這對于弱電解質能更好的電離和測量。
2)動態(tài)法降低了常態(tài)污染物的影響。我們周圍存在的大氣中含有二氧化碳(CO2)。這種氣體可以輕易溶于萃取液。由于二氧化碳可以離子化,其存在會被測試電路檢測到并被當作從待測樣品上分離的污染物,這很容易造成測試結果的偏差。動態(tài)法邊清洗邊測試邊凈化,使用標準物標定設備,此過程已經引入了環(huán)境的影響因素(主要是空氣中的二氧化碳),所以測試過程的影響被視為噪音消除,提高了測試精度。
3)對于污染值較高的樣品,動態(tài)法測試時間會較長。由于動態(tài)測試中邊測試邊凈化的方式,對于污染度比較高的樣品,測試凈化時間會延長。
雖然動態(tài)法的精確度一定程度上優(yōu)于靜態(tài)法,不過靜態(tài)法作為早期的測試方法的存在,許多產品標準都是以其為基準,在要求一般的PCB和PCBA行業(yè),兩種方法并未做明顯區(qū)分。
5、結束語
隨著電子行業(yè)發(fā)展,對電子組件進行離子污染度測試,保證電子產品的質量和可靠性變得越發(fā)重要,本文簡單的介紹了離子污染度測試中兩種模式的區(qū)別,希望增進對此測試的了解,更好的輔助行業(yè)的發(fā)展。



來源:AnyTesting