一、基础理论知识
1.为什么要做离子污染测试
PCBA生产组装过程中,整个生产制程的复杂度,加上材料和人为加工等因素影响,导致PCB表面存在残留物的污染风险。一般严重的外观污染可经由外观检查检出,反观一些轻微的污染(如微量的松香或清洁溶剂残留),因外观和电性测试无法第一时间检出,往往长时间在特定的工作环境下,才显现其当机异常。
因此,随着电子信息业的发展趋势演变,对PCBA 的组装工艺的要求越来越高,而电子整机产品的可靠性和质量,又决定于PCBA 的可靠性和质量水平。故产品污染程度的检测分析和判定,就提升产品质量和可靠度评估,尤为重要。
PCB板上的污染物多数以阴阳离子形态来体现的,故称之为离子污染。离子污染的主要来源以板材原材料及制程中的酸残留等为主。如制程中的酸洗会造成酸性离子(NO3、SO4)的残留,喷锡制程中Cl的残留,以及PCB板本身Br的残留等。故业界均以离子污染的检测,做为PCB的清洁度的判定。
2. 离子污染测试的种类
3.C3离子污染测试仪的介绍
设备工作原理:
通过对高纯水加热后打到被测试产品表面,萃取产品表面残留的赃物,根据萃取溶液电导率的高低判断电路板表面脏污程度。
在测试过程约需3分钟完成1个测试位置。
结果通过萃取液反应的电流值随时间的变化,以60秒时为判定点。
二、离子污染的测试方法与步骤:
1、打开在C3机器左侧的电源开关,进入C-3界面;
2、电源旁边有个小抽屉,里面是C3专用DI水;
3、选择菜单中的Purge;
4、选择Purge X(150 cycles),于是听到“哒哒哒”的声音,这是在清洗管道;
5、150个循环后,点击Done结束Purge;
6、Purge后,进行机器校正,校正测试头一共是三个,它们分别是:Low 213μA、Medium 456μA、High 666.5μA,按F3开始校正(允许误差在±5之间);
(1)Low 213μA 校正
(2)Medium 456μA校正
(3)High 666.5μA校正
7、测试电路板前为了防止电路板上的小孔漏水,影响测试,应用KAPAK胶带贴在电路板测试的相应区域的背面;
8、将加热器的固定卡栏上提,把Test cell 装入加热器中;
9、装好Test Cell 后,将其压在电路板封好胶带的相应位置正面等待测试;
10、面板上的F1-F4分别为:F1 是设定客户信息,F2 是设置,F3 是开始或停止测试,F4 是储存Data Log;
11、按F1 键开始编辑客户信息,输入完毕后按OK 退出;
12、按F3开始测试,C-3自动加热;
13、每当温度差不多到达265F时就有一次循环,总共有9次循环才完成测试;
14、设定的参数是总共时间为180S,检测通用电流为前60S,限定电流是500uA,如果在前60S里最大电流没有超过500uA,则显示结果为“CLEAN”表示测试通过,如果在前60S里最大电流超过500uA,则显示结果为“DIRTY”表示测试未通过;
15、测试完成后,按F3停止测试;
16、点击“Save Data”,将刚才的测试结果储存在PLC中;
17、把加热器的固定卡栏下压,取出Test cell;
18、将取出的Test cell 用钳子打开;
19、将Test cell 中的液体倒入小试瓶中;
20、盖上瓶盖,写上名称放入IC中测试;
21、如果想更改参数,可以按F2进入设置;
22、点击"Setting"(注意:Advanced Setting是已经设定好的参数,不能修改),输入密码后, 出现参数,其中设置中的Total Time 、Cycles不能修改,而Check Current Time
和Limit可以根据不同标准设置参数。(注意:Foresite的Check CurrentTime标准为60s,Limit标准为500uA)
设置完后点击OK 退出;
23、F4 有储存Data 的功能,可以查看储存在SD卡上的数据;
24、测试完成后关闭C3机器左侧的电源开关。
三、离子污染测试的结果判定
设定的参数是总共时间为180S,检测通用电流为前60S,限定电流是500uA,如果在前60S 里最大电流没有超过500uA,则显示结果为“CLEAN”表示测试通过,如果在前60S里最大电流超过500uA,则显示结果为“DIRTY”,表示测试未通过.
四、离子污染测试的注意事项
1.C3测试机停机8小时以上未测试或者是DI水用完后更换新的DI水,一定要按下面流程清除掉管道中的残留水。
2.每周需要按照使用说明书步骤对设备进行校正。
1)案例分析(C3表面萃取)
2)案例分析(IPC-TM650-2.3.25)
3)案例分析(IPC-TM650-2.3.28)
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