Was ist eine Prüfung auf ionische Kontamination?
Bei Leiterplatten kann es zu einer Vielzahl von Problemen kommen, wenn die Oberfläche mit elektrisch leitenden Materialien verunreinigt ist. In Verbindung mit Feuchtigkeit führt dies zu einer Verringerung des Widerstands zwischen Schienen und Belägen und kann zu Korrosion von Metallen führen.
Seit der Abschaffung der lösungsmittelgereinigten Kolophonium-Montageverfahren hat sich die Elektronikindustrie in den letzten 15 Jahren alternativen Herstellungsverfahren zugewandt, wie z. B. wässrigen Reinigungsverfahren, wasserlöslichen und No-Clean-Verfahren.
Der Einsatz dieser alternativen Verfahren hat zu einer wachsenden Zahl von Ausfällen im Feld aufgrund von Elektromigration oder Korrosionsproblemen geführt. Diese schlechtere Feldleistung wurde direkt mit den Veränderungen bei den Prozessrückständen (Arten, Mengen und reaktive Zustände) in Verbindung gebracht.
Unser Verständnis für diese Veränderungen beruht auf der Untersuchung von Fehlern, Prozessverbesserungen, Prozessqualifikationen, Validierungen und der Überwachung dieser alternativen Herstellungsmethoden mit Hilfe von Ionenprüfgeräten.
Normen für Kontaminationsprüfungen
Der Grad der ionischen Verunreinigung wird anhand der Ionenleitfähigkeit der Waschlösung und der Gesamtfläche der Platte berechnet. Das Ergebnis ist ein Durchschnittswert über die gesamte Fläche.
Die Entwicklung von Sauberkeitsnormen und Standardprüfverfahren geht auf die frühen 1970er Jahre in den USA zurück und gipfelte in der Veröffentlichung der ursprünglichen amerikanischen MIL-Normen. Auf der Grundlage dieser Arbeit wurden die ursprünglichen Kriterien für das Bestehen/Nichtbestehen von 10 μg NaCl-Äquivalent/Zoll oder 1,56 μg NaCl/cm2 vorgeschlagen.
Reinheitsprüfungen sind inzwischen ein Routineverfahren, und die Hersteller von unbestückten und bestückten Leiterplatten werden häufig aufgefordert, sicherzustellen, dass ihre Produkte die auf diesem Grenzwert basierenden Verunreinigungsspezifikationen erfüllen.
Heute sind folgende Normen für Ionenverschmutzungsprüfgeräte weit verbreitet
Prüfung der ionischen Kontamination
IPC-Grenzwert für ionische Verunreinigung
IPC-TM-650 2.3.25: Widerstandsfähigkeit von Lösungsmittelextrakt (ROSE) Testmethode
Die ROSE-Testmethode wird zur Prozesskontrolle eingesetzt, um das Vorhandensein von ionischen Verunreinigungen festzustellen. Der IPC-Grenzwert ist auf 1,56 μg/NaCl/cm.sq. festgelegt. Das Prüfgerät sollte mit einem Ionenprüfgerät ausgestattet sein, da bei dieser Art der Prüfung die vorhandenen Ionen nicht identifiziert werden können. Durch dieses Verfahren werden die auf der Leiterplatte/PCBA vorhandenen Ionen in die Prüflösung gezogen. Die Ergebnisse werden als Gesamtmenge der auf der Leiterplatte vorhandenen Ionen pro Quadratzoll/cm angegeben.
IPC-TM-650 2.3.28: Ionenchromatographie
Diese Prüfmethode beinhaltet eine thermische Extraktion ähnlich dem modifizierten ROSE-Test. Nach der thermischen Extraktion wird die Lösung mit verschiedenen Standards in einem Ionenchromatographen getestet. Die Ergebnisse zeigen die einzelnen vorhandenen Ionenarten und den Gehalt jeder Ionenart pro Quadratzoll an.
Modifizierte ROSE
Das modifizierte ROSE-Testverfahren beinhaltet eine thermische Extraktion. Die Leiterplatte wird über einen bestimmten Zeitraum bei erhöhter Temperatur einer Lösemittellösung ausgesetzt. Durch diesen Vorgang werden die auf der Leiterplatte vorhandenen Ionen in die Lösungsmittellösung gezogen. Die Lösung wird mit einem Neotel Cleanliness Tester getestet. Die Ergebnisse werden als auf der Leiterplatte vorhandene Ionen pro Quadratzoll angegeben.
IPC-Normen zum Herunterladen:https://www.ipc.org/sites/default/files/test_methods_docs
Was die IPC-Normen für die Prüfung der ionischen Verunreinigung über dynamisch vs. statisch sagen
Seit der Einführung der Prüfung auf ionische Verunreinigungen herrscht Verwirrung über die so genannten dynamischen oder statischen Prüfmethoden. Beide Seiten behaupten, sie könnten mehr Nutzen bringen als die jeweils andere.
Um diese Probleme zu überwinden, bietet Ihnen das Noetel-Sauberkeitsprüfgerät die Flexibilität, die von Ihnen bevorzugte Methode anzuwenden, da beide von den IPC-Normen zitiert werden. Dies ist besonders für OEM-Hersteller wichtig, da ihre verschiedenen Kunden möglicherweise unterschiedliche Analysemethoden benötigen, was den Kauf von zwei Arten von Geräten erspart.
Was ist Neo Cleanliness Tester?
Der Neo Cleanliness Tester wurde von Neotel Technology für die Prüfung ionischer Verunreinigungen entwickelt. Im Gegensatz zu anderen Anbietern auf dem Markt verfügt Neo Cleanliness Tester über 2 Prüfmethoden: dynamische und statische Prüfung, die beide von den IPC-Normen anerkannt sind. Benutzer können 2 Testergebnisse in einem Gerät haben.
