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| 印制电路板清洗质量检测(2) |
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| http://www.chinaqingxi.com 中国清洗网 时间：2005-9-18 12:02:51 |
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3.助焊剂残留物测试 1）污痕观测法 可按IPC-TM-650-2.3.38执行。 测试样品尺寸应大于50mm*75mm，使用光谱或高效液相色谱级的乙腈或其他溶液为测试液体。用滴管每次将（0.25-0.5）mL测试液慢慢滴到样品表面上使其清洗小面积的样品表面，并滴到玻璃载片上。在无油空气或氮气气流下吹干测试溶液，重复清洗直至测试液用量达到2mL/cm2为止。观察玻璃载片，如果有清洗下来的残留物存在，则很容易看到。 2）红外分光光度计测试法 可按IPC-TM-650-2.3.39执行。 测试仪器为红外分光光度计（2.5μm-16μm),KRS-5或ZnSeMIR. 测试溶液为光谱或高效液相色谱级的乙腈或其他溶剂。 用与污痕观测法相同的方法在MIR片上制备样品，并将相同体积的乙腈滴到另一块MIR片上作为参样。将样品谱图与参样谱图对比，如果两者不同，说明样品有污染。 3）紫外分光光度计测试法 可按IPC-TM-650-2.3.27执行。 测试仪器为紫外分光光度计。 测试溶液为HPLC测试液加1.0％磷酸加0.1％水。 用索氏萃取法萃取所用的焊膏或助焊剂中的松香，配制成标样，残留物含量分别为0.002％、0.004％、0.006％、0.008％和0.010％。在241nm波长处使用紫外分光光度计进行测试并制出工作曲线。向干净的塑料袋中加入100mL测试溶液，摇动10分钟后再测试，如吸收系数超出范围，再向塑料袋中加入100mL测试溶液，摇动10分钟后再测试，如吸收系数还超出范围，再向塑料袋中加入100mL测试溶液，直到吸收系数低于3.000.利用工作曲线判定其残留物的浓度。残留物含量按公式（6）计算： 4）高效液相色谱法 可按IPC-TM-650-2.3.27.1执行。 测试仪器为高效液相色谱仪。 测试溶液为75％异丙醇（HPLC级）加25％去离子水（18.3MΩ.cm)(体积比）。 将（75-200）mL的测试溶液注入塑料袋，放入测试样品后热密封，在（80±5）0C的热水中放置1小时，分别测试标样和该样品溶液。 仪器测试条件如下： A，波长：220nm、240nm； B,柱温：600C； C，淋洗液：60％乙腈加40％水（体积比）； D，流速：2mL/min； E，进样量：10mL. 数据按公式（7）和（8）进行处理： C=（S1*C0*V0）/（S0*V1） （7） 式中：C-样品溶液中残留物浓度，mg/L； S1-样品溶液峰的面积； C0-标样的浓度，mg/L； V0-标样进样量，mL； S0-标样锋的积分面积； V1-样品溶液进样量，mL. 残留物含量μ（g/cm2)=（C*V/S）*1000........（8） 式中：C-样品溶液中残留物浓度，mg/L； V-样品溶液体积，mL； S-标样面积，cm2. 4.表面绝缘电阻测试方法 1）助焊剂表面绝缘电阻测试方法 可按GB/T 9491或参考IPC-TM-650-2.6.3.3执行。 A，焊接前的绝缘电阻 分别将0.3mL焊剂试样均匀地滴加在三块制备好的试件上，在850C烘箱中保持30min取出，放入400C、相对湿度90％-95％的试验箱中，保持96h，取出后在室温、相对湿度90％（有酒石酸钾饱和溶液的器皿）的条件下恢复1h,用高阻仪（量程为106Ω-1017Ω、电压为500VD.C）按图示分别测1-2、2-3、3-4和4-5点间的绝缘电阻（1min后读数），取三块试件的平均值作为焊剂焊接前的绝缘电阻。 B，焊接后的绝缘电阻值 分别将0.3mL焊剂试样均匀地滴加在三块制备好的试件上，在2350C的焊料槽上漂浮3s（在线路面向下），然后放入400C相对湿度90％-95％的试验箱中，保持96h,取出后在室温、相对湿度为90％（有酒石酸钾饱和溶液的器皿）的条件下恢复1h,用高阻仪（量程为106Ω-1017Ω、电压为500VD.C）按图示分别测1-2、2-3、3-4和4-5点间的绝缘电阻（1min后读数），取三块试件的平均值作为焊剂焊接后的绝缘电阻。 2）印制电路板表面绝缘电阻测试方法 可按GB/T 4677.1执行。 A,试样预处理 -试样在正常大气条件下（按GB/T 2421中的规定）放置24小时以上； -恒定湿热条件：按GB/T 2423.3中的规定进行。若不在箱内测，应在正常试验大气条件下恢复2小时。 B，试验的大气条件： a) 正常试验大气条件：按GB 2421中的规定进行： b)促载试验大气条件：温度230C：相对湿度48％-52％； 气压86kPa-106kPa(按GB/T 2423。3中的规定进行； c)恒定湿热条件：按GB/T 2423。3中的规定进行； d)干热条件：按有关规定进行。 C，测试电压：（10±1）V，（100±15）V，（500±50）V。 D，测试步骤：校准仪器，将测试电压加到试样上1分钟后再测量，若能提早得到稳定的读数就早测量，如果到1分钟时，得不到稳定的读数，应在报告中记录这一现象。 3）聚合物阻焊层和敷形涂层表面绝缘电阻测试方法 可按IPC-TM-650-2.6.3.1执行。 测试板：IPC-B-25A测试板； 环境条件：T、H级（200C-270C）和40％-50％RH； 测试条件： T级：（65±2）0C，（90±3）0C，无偏压，24小时； H级：250C-（65±2）0C，90％RH，50VD。C.偏压，热循环，6天又16小时； 测试过程： A，将样品放入烘箱（50±2）0C，不加湿，24小时后在大气条件下使样品冷却； B，加100VD。C电压分别测IPC-B-25A的1-2、2-3、3-4、和4-5点间的绝缘电阻和两个只有两个测试点的梳状测试板及“Y”型测试板的绝缘电阻（1分钟后读数）； C，温湿实验： H级：将测试板垂直放入烘箱中，至少有一个无涂敷层的裸板作为参照，将IPC-B-25A的1、3、5连接起来接偏压正极，2、4连接起来接偏压负极；两个只有两个测试点的梳状测试及“Y”型测试板的两个测试点分别接偏压的正负极。关好烘箱门后，将偏压加至50VD。C热循环20次。湿度在降温阶段（iii)至少保持在80％，在热循环的其他阶段至少保持在85％。热循环条件如下： A，从250C开始，在1小时45分钟内上升到650C； B，在650C保温（3-3.5）小时； C，在1.75小时内，从650C降温到250C。 注：热循环连续进行，中间不得停滞。 T级：将测试板垂直放入烘箱中，其中至少有一个无涂敷层的裸板作为参照，在650C，90％RH保持24小时。 D，测量： H级：在24小时内在热循环的高温保温阶段每隔（2-3）小时测量一次，测量电压极性与偏压相同，烘箱门不能打开。温湿实验结束后，去掉偏压，从烘箱中取出样品，在大气条件下恢复1小时之后、2小时之前按B。的要求进行测量。 T级：按B的要求，加100VD。C。电压进行测量（取1分钟后读数）。 E，样品评估： H级：以烘箱内的最后测试数据和在大气条件下恢复后的测试数据为判断依据。 T级：以测试数据的平均值为判断依据。 4）目测 表面绝缘电阻测试完成后，将所有施加偏压位置的元器件取下（注：不可使用化学方法和加热方法）。用10X-30X放大镜对印制板进行全面积的腐蚀和树枝晶检查。印制板上应无明显的腐蚀现象。如有树枝晶形成，其尺寸不应超过焊盘或布线间距的20％。表面涂层不应有变质、破裂和生斑等现象。 测试方法的选择 萃取溶液电阻率测试法是由Hobson和DeNoon在70年代初期，作为工艺控制的工具而建立的，是表面离子污染测试的最早方法。 然而，1998年瑞典Per-Erik Tegehall博士进行了如下实验：从每个印制板生产厂商选取印制板3块，其中2块按标准方法测试，另1块则在萃取过程中施加超声波。其表面离子污染测试结果列于表6. 表6 MgNaCl/cm2 印制板生产厂商 标准方法的测试结果 施加超声波的测试结果 A 0.055，0.066 1.88 B 0.269，0.331 2.73 C 0.922，3.12 3.12 D 0.103，0.112 1.35 重新选取样品A，超声萃取2小时，其表面离子污染为5.06μgNaCl/cm2,更换测试溶液，再超声萃取2小时，其表面离子污染为1.59μgNaCl/cm2,则表面离子污染总和为6.65μgNaCl/cm2。这个实验表明，在测试过程中只有一部分残留在印制板上的污染物被萃取出来，该测试方法的误差很大，不宜作为产品合格与否的判据。 在美军标MIL-STD-2000A中指出，萃取溶液电阻率测试法是针对用松香基助焊剂焊接、以CFC为清洗剂的穿孔式安装印制板开发的。该方法及其质量判据不适用于表面贴装和混装印制板。其主要原因是，萃取溶液电阻率方法所测得的结果为表面离子污染的平均值。而表面贴装印制板的助焊剂仅涂敷于焊盘上，且表面贴装器件的低部又很难清洗，因此助焊剂残留物分布极不均匀，萃取溶液电阻率方法的结果无法说明表面贴装器件周围的情况。同时还指出萃取溶液电阻率方法及其质量判据也不适用于使用非松香基助焊剂焊接的印制板。但随着进一步的可靠性研究的完成，这种观点已被包括J-STD-001B的其它标准所否定。 尽管萃取溶液电阻率（ROSE）测试法的误差较大，但其具有成本低、测试周期短、对样品无破坏性测试以及拥有大量历史数据等优点，是生产过程中在线检测的最佳方法。 离子色谱测试法、红外分光光度计测试法、紫外分光光度计测试法、高效液相色谱法可以定性、定量地检测出污染物中各种离子、有机物质及其含量。对于不合格产品，可依据这些数据快速、有效地判断出主要污染物的来源，是工艺分析的重要手段。 表面绝缘电阻测试法加速模拟了印制板的工作环境，并可得到印制板电性能、表面腐蚀、表面涂层等多方面信息，作为印制板可靠性的定量化指标更具科学性。 |
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