PCB電路板離子污染分析的常用標準和應(yīng)用場景

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涉及助焊劑及有機酸的使用，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。

然而由于實際生產(chǎn)上非規(guī)范流程或工藝流程的簡化，導(dǎo)致搭配到電子電器上的成品面板上有機酸及陰陽離子的殘留過多，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)量控制的一項重要指標，對電路板表面的離子殘留物的檢測也就勢在必行了。

PCB電路板在我們生活中雖然不常直接見到，卻普遍存在于我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/137/" target="_blank">芯片、存儲器、電源器、轉(zhuǎn)換機、服務(wù)器、科學(xué)儀器等專用產(chǎn)品到手機、電腦、電視、空調(diào)、冰箱等生活電器，隨便打開一件電子產(chǎn)品的外殼，你就會發(fā)現(xiàn)電路板原來就在身邊。

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)（如果同時還有電子出現(xiàn)），這些污染物由于不能通過目檢發(fā)現(xiàn)，其存在尤其危險。

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

二 PCB電路板離子污染物來源有哪些？

污染物主要來源于電鍍、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導(dǎo)致什么現(xiàn)象？

當(dāng)PCB板出現(xiàn)離子污染會導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)失效現(xiàn)象。最常見的離子污染導(dǎo)致的問題分別是表面腐蝕和結(jié)晶生長，最終引起了短路，過多的電流通過連接器，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準？

離子污染分析常用的標準有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種弱有機酸的檢測要求。

2、 《IPC-TM-650 2.3.25D通過萃取液的阻抗來測試表面離子污染度》是測總離子濃度，目前無統(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標準？

IPC即美國“印制電路板協(xié)會”，全球總部設(shè)于美國伊利諾伊州的班諾克本，并在全球各地均設(shè)有辦事機構(gòu)。作為會員驅(qū)動型組織以及行業(yè)標準、培訓(xùn)、市場研究和公共政策倡導(dǎo)的領(lǐng)導(dǎo)者，IPC通過開展各種項目以滿足全球產(chǎn)值達2萬億美元的電子行業(yè)的需求。自1957年以來，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、印制板制造、電子組裝與測試等各個領(lǐng)域。

PCB行業(yè)公認的測試標準IPCTM-650手冊，收錄了與印制板制造和工藝及印制板材料相關(guān)的測試方法共計400多種，測試方法類型包含目視、尺寸、物理、化學(xué)、機械、電氣、環(huán)境六大類，是一套非常全面的PCB行業(yè)測試規(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定電路板和電路板組件表面的7種陰離子、6種陽離子和8種有機酸總計21種離子。

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

備注：實驗室實際管控測試的是7種陰離子和8種有機酸。

該方法的優(yōu)點是可以很詳細的了解各離子的殘留種類及其含量。

7種常規(guī)陰離子+8種有機酸標準譜圖

七 離子清潔度測試應(yīng)用場景有兩方面：

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

客戶的產(chǎn)品賣到市場上一段時間，客戶投訴產(chǎn)品無法開機失效，對產(chǎn)品進行拆解分析，鎖定是PCB線路板因離子污染導(dǎo)致失效的產(chǎn)生，需要進行專業(yè)的離子清潔度測試尋找潛在污染源；

應(yīng)用場景二：檢測產(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)需要詳細了解產(chǎn)品是否滿足行業(yè)標準或客戶方的需求，需要進行專業(yè)的測試，了解離子污染物的來源。

PCB板7種常規(guī)陰離子+8種有機酸標準譜圖

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