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叙述对于印制板组装件干净度的工艺操纵。行业内对于干净度测试办法说明;离子残留物测试不能代表干净度的道理;何如建树临盆过程中PCBA的荡涤工艺操纵。
关键词
印制板组装件,干净度,工艺操纵,离子残留物,SIR测试
引言
电子产物向着更细间距、更高密度封装方位进展,PCBA上的浑浊残留物补充了生效的危险题目,腐化缩小了产物的寿命。跟着元器件密度的补充,电路对离子浑浊的敏锐度也随之补充。当代电路组件的元器件密度比昔时大许多,对70年头元器件技艺影响最小的残留物或许对如今的元器件牢固性形成巨大影响。
自从年10月《IPC-J-STD-》H版发表以来,取缔了1.56ug/cm2NaCl当量的限值。取缔不代表不须要离子残留物的测试。不过当代组件上的残留物过于繁杂,弗成能有一个“通用型”的测试准则。
何如审定及格的荡涤建立工艺?做甚荡涤工艺中可接收的客观解释?何如建树临盆过程中PCBA荡涤工艺操纵?本文叙述何如做好PCBA干净度的工艺操纵。
对于干净度测试评价准则及其测试办法
国内参考的各准则中对于干净度测试办法及请求见表1,各测试办法的说明见表2。
今朝松香助焊剂残留物测试(参照IPCTM--2.3.27)和表面有机浑浊物测试(参照IPCTM--2.3.39)都曾经被新版《IPCTM-》准则取缔且没有替代。
松香助焊剂残留物测试首先是在年头后期针对高固体(>15%)松香助焊剂开垦的。惟独在哄骗高固体助焊剂时才真实合用。这个测试请求不合用于水溶性助焊剂、低或中等固体含量松香助焊剂或免荡涤助焊剂。
在《IPC-J-STD-H》保存的道理在于再有部分组装公司哄骗高固态含量松香助焊剂。但做为公司筛选干净度测试根据时理当领会的了解准则中的哪类测试合适本公司的产物。
为甚么基于萃取的测试都不能表征干净度
基于萃取的测试
查阅参考的实验准则《IPCTM-》和《GB/T-》,表面离子残留物测试、离子色谱测试、松香助焊剂残留物测试、表面有机浑浊物测试等都是基于萃取测试的办法。任何基于萃取的测试,都是基于熔解本领、功夫及温度的改变量而举行的。
详细道理入如下:
即使残留物不溶于异丙醇或水,不影响萃取液的电导率,则无奈探测到。
即使残留物在萃取功夫内不熔解,在萃取温度下不熔解,则无奈探测到。
只可测试熔解到测试液中的离子类残留物,如阴离子、阳离子、弱有机酸等离子类。非离子类的残留物也许多,如助焊剂增加剂(如今许多都好坏离子型表面活性剂);油脂类、金属氧化物、指纹、松香脂(白色残留物);颗粒类,如锡渣、玻璃纤维碎屑等。从电化学角度来看,这些非离子类的残留物也会致使产物生效。
表面绝缘电阻测试
萃取类的测试不能猜测电化学牢固性。那今朝惟独SIR测试从电化学角度来肯定电子产物能否在从*过程中充分牢固。
SIR测试与有机或无机成份无关,与能否是离子物资也无关。但SIR测试不能做为常日临盆时的干净度测试器材。由于SIR测试既不加紧也不简明,须要在不同的前提(温度、湿度、功夫)下测试的SIR才有理论意义。
《IPCA》划定的测试功夫最短也到达小时。用于SIR测试的板子寻常采纳专用测试板,故SIR测试并不能用于常日临盆过程中对干净工艺的监控。那何如监控常日及格的荡涤工艺?
何如建树临盆过程中PCBA的荡涤工艺操纵
审定及格荡涤工艺
遵照《IPC-J-STD-H》第8章节,审定及格的荡涤工艺首先要能供给可接收的客观解释。那甚么是及格的“客观解释”呢?见表3。
知足以就任何一条均能够做为可接收的的“客观解释”,只可解释现有荡涤临盆工艺能知足电化学牢固性的请求。
肯定离子残留物测试的阈值
前方章节已叙述过SIR测试并不能用于常日临盆过程中对干净工艺的监控。离子残留物测试仍旧是临盆过程中对干净工艺最有用的监控本领。
《IPC-J-STD-》H版取缔了1.56ug/cm2NaCl当量的限值,是基于今朝PCBA的繁杂性和各类性。做为常日工艺操纵,咱们仍旧须要一个肯定的阈值,不过这个阈值须要咱们根据产物的理论景况来肯定。
1)吻合“客观解释”的阈值肯定
对吻合4.1章节和4.2章节客观解释请求的,在没有建立材料或工艺参数改变的景况下,组装公司不须要额外做SIR测试。遵照临盆史籍测试划定的Rose阈值,举行常日的离子浑浊度监控便可。
测试数据不及格时,实时搜索临盆过程呈现致使数据不及格的道理。
2)不吻合“客观解释”的阈值肯定
这类景况下产物史籍数据或湿热测试是不及格的,那咱们务必根据理论临盆采用的材料组合举行SIR测试。
测试板筛选的根据是PCBA上元件之间的最小间距及BTC器件焊接后本质与PCB板最小空隙。意见筛选IPC-B-52测试板做为材料组合考证实验板。可参照IPC-《材料和制程干净度审定/评价测试模范和IPC-《IPC-B-52用户指南》来计算组合实验。在划定的温湿度处境下根据产物分级个性万古间的加电SIR测试。对一切及格的试样取氯化钠当量最大值X.XXug/cm2,为此产物(产物组)在临盆工艺操纵离子残留物测试时所需的上限值(最低束缚)。
肯定测试频次
最罕用的抽样频次是每个临盆班次抽样一次,也能够遵如理论临盆景况肯定离子残留物测试频次。
对不及格离子残留物测试的法子
再次举行雷同的离子测试(同功夫段或同典型样本);
再次的测试终于及格,不须要采纳工艺法子;
再次测试超过操纵ROSE阈值,举行随机抽样测试并搜索题目并纪录或从头评价审定。
建立材料或工艺参数改变的景况
由于建立材料或工艺参数的改变或许对终究产物残留物形象和产物牢固性形成影响,进而致使须要从头审定。改变分为两类:首要改变和次要改变。首要改变须要按新材料组合从头举行一次SIR考证,次要改变须要供给客户许可的解释(或实验)。对干净度影响的首要及次要改变见下表4:
PCBA荡涤工艺临盆操纵实例
某公司建树及格荡涤工艺过程图
离子残留物测试视察统计表
如下图表为我公司产物在荡涤工艺中天天对PCBA离子残留物探测的SPC统计表。
PCBA的a类与b类,遵照PCBA元件间的最小间距、BTC器件与PCB板最小空隙及浓厚水平来分类测试,PCBA面积也只管按相近筛选分类测试。
从图4的统计终于能够看出,离子残留物测试终于对彷佛组装方法的PCBA是有规律的,对超过规律值的测试咱们会思虑哪些要素改变会致使测试值反常。因而离子残留物测试对于监控及格的荡涤工艺临盆是实在可行的一项监控办法。
归纳
建树及格可控的荡涤工艺才是保证产物干净度的关键住址。不论是基于萃取测试的离子残留物测试,照旧SIR测试,都是为了建树临盆过程中对荡涤工艺的监控的一种或几种测试本领。过程如下图5。
对印制板组件的干净度最牢固的是SIR测试。但理论临盆过程举行每批次或天天的SIR测试是不事实的。
咱们经过SIR测试找到产物的Rose操纵阈值,须要工艺工程师苏醒的了解到,并不存在一个确天命值能够知足一切干净度请求。
电子产物的密度和哄骗处境决计了Rose测试不该是一个数值。Rose测试办法是一种实在可行的临盆过程操纵器材,用于衡量组件上均匀的离子浑浊度。
对于测试超过阈值的PCBA,咱们要点