PCB電路板離子污染分析的常用標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場(chǎng)景

PCB英文全稱Printed circuit boards，指印制電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。越是精密的設(shè)備，電路板上元器件密度越高，線與線的間距也就越小，PCB板從光板到半成品、成品的工藝流程上會(huì)涉及助焊劑及有機(jī)酸的使用，所以它本身就應(yīng)該在成品后期采用專業(yè)的半導(dǎo)體清洗劑完成板面的清洗及烘干。

然而由于實(shí)際生產(chǎn)上非規(guī)范流程或工藝流程的簡(jiǎn)化，導(dǎo)致搭配到電子電器上的成品面板上有機(jī)酸及陰陽(yáng)離子的殘留過(guò)多，電路板表面的離子殘留可能導(dǎo)致電路板本身的腐蝕，縮短電器的使用壽命，因此 PCB 的供應(yīng)商和使用商均把離子表面清潔度作為質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)電路板表面的離子殘留物的檢測(cè)也就勢(shì)在必行了。

PCB電路板在我們生活中雖然不常直接見(jiàn)到，卻普遍存在于我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，?a href="http://ttokpm.com/v/tag/137/" target="_blank">芯片、存儲(chǔ)器、電源器、轉(zhuǎn)換機(jī)、服務(wù)器、科學(xué)儀器等專用產(chǎn)品到手機(jī)、電腦、電視、空調(diào)、冰箱等生活電器，隨便打開(kāi)一件電子產(chǎn)品的外殼，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)電路板原來(lái)就在身邊。

一 什么是PCB板清潔度

PCB板清潔度指的是有害的殘留或者污染物，主要分為兩大類：離子污染和非離子污染。

離子污染物在潮濕空氣中以離子形式存在的殘留物，通常是有極性的，而且有可能在線路板上引起電氣化學(xué)效應(yīng)（如果同時(shí)還有電子出現(xiàn)），這些污染物由于不能通過(guò)目檢發(fā)現(xiàn)，其存在尤其危險(xiǎn)。

非離子污染物是指那些在線路板生產(chǎn)之后留下來(lái)的不能導(dǎo)電的有機(jī)殘留物，這些成分通常是高分子、油脂。

二 PCB電路板離子污染物來(lái)源有哪些？

污染物主要來(lái)源于電鍍、波峰焊、回流焊和化學(xué)清潔等工藝，主要有助焊劑殘留、電離表面活化劑、乙醇、氨基乙醇和人體汗液等5種污染形式。

三 PCB電路板離子污染物會(huì)導(dǎo)致什么現(xiàn)象？

當(dāng)PCB板出現(xiàn)離子污染會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)失效現(xiàn)象。最常見(jiàn)的離子污染導(dǎo)致的問(wèn)題分別是表面腐蝕和結(jié)晶生長(zhǎng)，最終引起了短路，過(guò)多的電流通過(guò)連接器，造成電子產(chǎn)品的最終損壞。

四 PCB電路板離子污染分析的常用標(biāo)準(zhǔn)？

離子污染分析常用的標(biāo)準(zhǔn)有2種：

1、《IPC-TM-650 2.3 28B 電路板離子分析離子色譜法》，明確了7種常規(guī)陰離子和8種弱有機(jī)酸的檢測(cè)要求。

2、 《IPC-TM-650 2.3.25D通過(guò)萃取液的阻抗來(lái)測(cè)試表面離子污染度》是測(cè)總離子濃度，目前無(wú)統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)定，依據(jù)客戶要求，有的客戶按照總離子濃度要求的（IPC﹤1.56 μg NaCl/cm2），有客戶按單個(gè)離子的濃度要求，如鋇離子、氯離子、溴離子、硫酸根等離子都有相應(yīng)的殘留濃度值的要求。

五 什么是IPC標(biāo)準(zhǔn)？

IPC即美國(guó)“印制電路板協(xié)會(huì)”，全球總部設(shè)于美國(guó)伊利諾伊州的班諾克本，并在全球各地均設(shè)有辦事機(jī)構(gòu)。作為會(huì)員驅(qū)動(dòng)型組織以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、培訓(xùn)、市場(chǎng)研究和公共政策倡導(dǎo)的領(lǐng)導(dǎo)者，IPC通過(guò)開(kāi)展各種項(xiàng)目以滿足全球產(chǎn)值達(dá)2萬(wàn)億美元的電子行業(yè)的需求。自1957年以來(lái)，IPC引導(dǎo)電子互聯(lián)行業(yè)經(jīng)歷了巨大的發(fā)展，涉及電子行業(yè)的設(shè)計(jì)、印制板制造、電子組裝與測(cè)試等各個(gè)領(lǐng)域。

PCB行業(yè)公認(rèn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)IPCTM-650手冊(cè)，收錄了與印制板制造和工藝及印制板材料相關(guān)的測(cè)試方法共計(jì)400多種，測(cè)試方法類型包含目視、尺寸、物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣、環(huán)境六大類，是一套非常全面的PCB行業(yè)測(cè)試規(guī)范。

六 什么是IPC-TM-650 2.3 28B 電路板離子分析離子色譜法？

IPC-TM-650規(guī)定使用離子色譜法測(cè)定電路板和電路板組件表面的7種陰離子、6種陽(yáng)離子和8種有機(jī)酸總計(jì)21種離子。

其中陰離子有F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-，陽(yáng)離子有Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+，有機(jī)酸有甲酸、乙酸、己二酸、谷氨酸、蘋果酸、甲磺酸、琥珀酸、鄰苯二甲酸。

備注：實(shí)驗(yàn)室實(shí)際管控測(cè)試的是7種陰離子和8種有機(jī)酸。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以很詳細(xì)的了解各離子的殘留種類及其含量。

7種常規(guī)陰離子+8種有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)譜圖

七 離子清潔度測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)景有兩方面：

應(yīng)用場(chǎng)景一 ：離子清潔度測(cè)試是產(chǎn)品失效分析的重要手段之一

客戶的產(chǎn)品賣到市場(chǎng)上一段時(shí)間，客戶投訴產(chǎn)品無(wú)法開(kāi)機(jī)失效，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拆解分析，鎖定是PCB線路板因離子污染導(dǎo)致失效的產(chǎn)生，需要進(jìn)行專業(yè)的離子清潔度測(cè)試尋找潛在污染源；

應(yīng)用場(chǎng)景二：檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的良率

PCB線路板產(chǎn)品在生產(chǎn)制造后，，企業(yè)需要詳細(xì)了解產(chǎn)品是否滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或客戶方的需求，需要進(jìn)行專業(yè)的測(cè)試，了解離子污染物的來(lái)源。

PCB板7種常規(guī)陰離子+8種有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)譜圖

八 總結(jié)

家電電器電路板和工業(yè)電路板，為防止離子遷移導(dǎo)致的失效，PCB板面的潔凈度要求也就越高。電路板表面的離子殘留可能導(dǎo)致電路板本身的腐蝕，縮短電器的使用壽命。

審核編輯：郭婷