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PCB(A)離子殘留危害與清潔度測(cè)試方法

嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-05-15 15:49

為什么PCB(A)的清潔度很重要

PCB(A)的可靠性工程里其中一個(gè)重要的部分就是電化學(xué)可靠性，其主要與組裝過程中的表面殘留有關(guān)，而這些殘留有些是良性的，有些則是有害的。電化學(xué)失效機(jī)理也往往由離子殘留，電壓差，溫濕度三個(gè)要素構(gòu)成，當(dāng)三個(gè)要素達(dá)到一定的程度就會(huì)導(dǎo)致失效，往往造成產(chǎn)品漏電和電化學(xué)遷移（枝晶生長(zhǎng)）。如下維恩圖很好的說明了三個(gè)因素的關(guān)系，其中每個(gè)因素所在的圈直徑越大，其對(duì)最終失效的影響程度就越高。

在很多公開的關(guān)于電化學(xué)失效機(jī)理的失效分析研究中，發(fā)現(xiàn)一些固定的離子通常是造成失效的根因。比如氯和溴就是出鏡率頻繁的問題離子。當(dāng)然還有其他一些無機(jī)陰陽離子和弱有機(jī)酸離子。

PCB(A)離子殘留危害與清潔度測(cè)試

離子殘留的來源

1、PCB制程中酸洗殘留物；

2、PCBA在生產(chǎn)制造過程中，使用錫膏、焊料、焊錫絲等焊接后的助焊劑殘留物；

3、工作場(chǎng)地的塵埃，水及溶劑的蒸氣等大氣中的污染；

4、產(chǎn)品轉(zhuǎn)移、手工焊接過程中接觸板子殘留的汗液等人為原因引入的污染物殘留。

PCB(A)中詳細(xì)的來源分析：

離子種類	來源
氯離子	有各種各樣的來源，其中最重要的是助焊劑殘留。
溴離子	主要來源于線路板環(huán)氧樹脂玻纖基材內(nèi)的阻燃劑，會(huì)在色譜分析過程中被萃取出來。也可能來自于阻焊油墨，標(biāo)記墨水以及含溴活性劑的助焊劑。
硫酸根離子	來源多樣，如與含硫紙張、塑料接觸，含酸的過程，阻焊油墨填料等。主要來自于自來水清洗過程。
弱有機(jī)酸	主要來自于助焊劑內(nèi)的活性劑。
鈉離子	在助焊劑中有被發(fā)現(xiàn)，助焊劑通常使用琥珀酸鈉作為酸性活性劑的抗衡離子。同時(shí)在阻焊油墨的吸附殘留物里也有發(fā)現(xiàn)，易在油墨內(nèi)部或表面形成導(dǎo)電通道。
銨根離子	主要來自于板子的制造過程，如蝕刻劑，HASL助焊劑殘留，一些水溶物和焊錫膏材料。
鉀離子	主要來自于干膜阻焊掩膜材料。
鈣離子	主要來自于阻焊膜的填料。
鎂離子	主要來自于阻焊膜的填料。

清潔度的離子色譜測(cè)評(píng)方法

離子清潔度測(cè)試分為總離子清潔度測(cè)試，也叫氯化鈉當(dāng)量法（測(cè)試一般采用IPC-TM-650.2.3.25D）和單個(gè)離子含量測(cè)試，也叫離子色譜法（測(cè)試一般采用IPC-TM-650. 2.3.28B和2.3.28.2），通?？?a href="http://www.bowken.cn/news/q-%E7%A6%BB%E5%AD%90%E6%B8%85%E6%B4%81%E5%BA%A6.html">離子清潔度表征的是線路板表面清潔程度，但無法定義到具體離子的種類和來源，離子色譜分析可以很精確地分析出線路板表面殘留物的種類和數(shù)量，是監(jiān)測(cè)分析PCB(A)表面以及各個(gè)工藝材料的離子污染水平，線路板失效分析定位及離子來源排查的重要分析手段，為物料選型、產(chǎn)品品質(zhì)管控及質(zhì)量提升提供依據(jù)。

常見離子種類范圍（23種）

陰離子（Anions）

溴離子	Br -
氯離子	Cl -
氟離子	F -
碘離子	I-
硝酸根離子	NO3-
亞硝酸根離子	NO2-
磷酸根離子	PO4 3-
硫酸根離子	SO4 2-

陽離子（Cations）

銨根離子	NH4+
鈣離子	Ca2+
鋰離子	Li+
鎂離子	Mg2+
鉀離子	K+
鈉離子	Na+

弱有機(jī)酸（Weak Organic Acids）

乙酸	CH3COOH
己二酸	C6H10O4
甲酸	CH2O2
谷氨酸	C5H9NO4
蘋果酸	C4H6O5
甲基磺酸	CH4O3S
琥珀酸	C4H6O4
鄰苯二甲酸	C8H6O4
檸檬酸	C6H8O7

來源：AnyTesting

PCB(A)離子殘留危害與清潔度測(cè)試方法

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