Technologie PCBA - Introduction au contrôle de la propreté des cartes PCB

Le nettoyage est de plus en plus pris au sérieux dans les industries mécaniques et microélectroniques. Cet article présente principalement les concepts de propreté, de propreté des particules et de méthodes de détection des contaminants ioniques, et, en combinaison avec ce qui se passe dans ce laboratoire, présente les équipements associés à la détection propre.

1 Introduction

1.1 Concept de nettoyage

La propreté fait référence à la quantité de saleté qui reste sur une certaine surface d'une pièce ou d'un produit après le nettoyage. En général, la quantité de saleté comprend des indicateurs tels que le type, la forme, la taille, la quantité et le poids.

1.2 Nécessité de tests de propreté

1.2.1 contrôle de la propreté du véhicule

Le contrôle de la propreté est un lien important pour s'assurer que les produits répondent aux exigences de qualité dans le processus de production. Son impact sur les voitures se manifeste principalement de deux façons:

D'une part, l'impact sur les performances du produit. Par exemple, un blocage de la ligne de carburant entraîne des difficultés de démarrage du moteur ou un manque de puissance, un blocage de la ligne d'huile de lubrification entraîne une pression d'huile insuffisante ou nulle, augmente la friction entre les sous - moteurs, le moteur ne peut pas exercer une puissance efficace ou même provoque un blocage des cylindres. Blocage des lignes de freinage, Peut réduire l'effet de freinage ou provoquer une défaillance du freinage.

D'autre part, l'impact sur la durée de vie du véhicule. Une usine domestique a testé les effets de la propreté sur la durée de vie du moteur. Les statistiques montrent que la durée de vie du moteur diesel a plus que doublé après le traitement propre des pièces et des machines complètes du moteur diesel.

1.2.2 contrôle de la propreté de la carte

Les performances de la carte sont directement liées à la quantité spécifique de résidus visibles et invisibles entre les Plots et les trous de toutes les zones du circuit actif. Dans un environnement humide, la pollution ionique peut causer de nombreux problèmes, tels que des courts - circuits entre les conducteurs causés par la croissance des cristaux, ou la corrosion directe des conducteurs peut réduire l'impédance de surface du produit. Pour les cartes, il est particulièrement important de surveiller le niveau de contamination ionique pour assurer la fiabilité du produit.

Les principaux contaminants susceptibles d'être exposés lors de la production de circuits intégrés sont: les impuretés particulaires, les ions inorganiques, les matières organiques, les micro - organismes et les impuretés gazeuses. D'une manière générale, les températures inappropriées, l'humidité, l'éclairement, le bruit électrostatique et électromagnétique excessif, le bruit de l'air et les micro - vibrations sont également des polluants particuliers. Parmi eux, lorsque la teneur en impuretés particulaires, en ions inorganiques, en matières organiques, en micro - organismes et en impuretés gazeuses dépasse une certaine limite, elle peut provoquer des rayures superficielles, des déconnexions de motifs, des courts - circuits, des trous d'épingle et un décollement des produits de circuits intégrés, entraînant des fuites de circuits et des caractéristiques électriques anormales. Les plus légers affectent les performances et la durée de vie du circuit, et les plus graves entraînent la mise au rebut du circuit. La température, l'humidité, l'éclairement inappropriés et l'excès d'électricité statique, de vibrations et de bruit affectent non seulement la précision de traitement et la durée de vie de l'équipement de traitement, mais également l'humeur des opérateurs, ce qui affecte la qualité, l'efficacité de la production et le rendement des circuits intégrés. La proportion de produits défectueux en raison de problèmes de contamination peut atteindre 60%.

2 méthode d'essai de propreté

Les méthodes de test de propreté sont importantes pour le contrôle des processus, l'assurance qualité et l'analyse des défaillances. La méthode d'essai est une procédure détaillée qui résume les données de propreté utilisées pour obtenir des objets d'essai, tels que diverses pièces mécaniques et électroniques.

Certains contaminants à la surface de la pièce peuvent être détectés directement, tandis que d'autres doivent être détectés par des méthodes indirectes. Par example, la propreté des cavités de composants et de systèmes dans une machine est généralement déterminée par des méthodes indirectes, en utilisant le degré de contamination du fluide de travail ou du fluide de procédé utilisé (liquide de nettoyage), par example en testant la propreté de l'huile hydraulique pour déterminer la propreté du système hydraulique. La détection indirecte comprend principalement la collecte d'échantillons d'huile, leur purification et leur pesage. CTI Cleaning Labs développe également des méthodes de nettoyage indirect sur la base d'un grand nombre de méthodes de nettoyage direct.

Le degré de contamination ionique peut également être mesuré par des méthodes indirectes. Tout d'abord, la surface de la carte est rincée avec la solution de test, les contaminants ioniques sont dissous dans la solution de rinçage, puis la résistivité ou la conductivité de l'extrait est détectée. La principale méthode de détection est l'équivalent NaCl. Et la chromatographie ionique.

2.1 Aperçu de la méthodologie:

Pour la propreté des particules, il existe 5 méthodes de détection couramment utilisées: méthode visuelle, méthode de fluorescence, méthode de pesage, méthode d'angle de contact, méthode de granulométrie.

Pour les tests de propreté de la carte, il existe principalement l'équivalent NaCl et la chromatographie ionique.

Méthode d'inspection visuelle: la méthode d'inspection visuelle est une méthode d'inspection relativement simple. La surface extérieure ou la surface de la cavité intérieure de la pièce qui peut être observée à la loupe ou au microscope est examinée directement manuellement. On identifie ensuite si les particules polluantes sont métalliques, non métalliques ou fibreuses et leur taille. La méthode d'inspection visuelle est principalement utilisée pour vérifier la contamination par des particules, des taches, des taches de rouille, etc. plus grandes et évidentes qui restent sur la surface des pièces. Le principal inconvénient de cette méthode est que les résultats de détection sont facilement perturbés par des facteurs humains.

Méthode de fluorescence: la propreté de la surface de la pièce est principalement détectée à l'aide d'UV. Sous l'exposition aux rayons ultraviolets, les particules de contaminants sur la surface deviennent fluorescentes. En fonction de la fluorescence, l'emplacement de la saleté sur la surface de la pièce peut être détecté visuellement et l'intensité de la fluorescence peut également être testée avec un détecteur de signal pour indiquer le degré de contamination de la surface. Mais si vous voulez déterminer la composition et d'autres caractéristiques d'un contaminant, vous devez vous appuyer sur d'autres méthodes d'analyse.

Méthode de l'angle de contact: l'angle de contact est l'angle qu'un liquide maintient lorsqu'il forme un équilibre thermodynamique sur une surface solide. La mesure de l'angle de contact formé entre un solide et un liquide est une technique analytique bien connue dans de nombreux domaines similaires tels que l'adhérence, le traitement de surface et l'analyse de surface de polymères. Il s'agit d'une analyse de surface très sensible aux variations d'une seule couche de plusieurs cellules. Technologie La méthode de l'angle de contact est principalement réalisée en utilisant un analyseur de propreté de surface. Il évalue la différence entre l'angle de contact de surface (angle de goutte d'eau) du verre, des puces, des cartes PCB et d'autres matériaux contaminés par l'huile et l'angle du verre et des puces. Comment nettoyer les puces et les cartes PCB.

Méthode de pesage: la méthode de pesage est une méthode de test de propreté couramment utilisée dans la production industrielle et les tests. C'est aussi la méthode de test la plus utilisée dans ce laboratoire. Le principe de l'essai est de laver un certain nombre d'échantillons à l'aide d'un liquide de nettoyage sélectionné, dans certaines conditions. Le liquide lavé est filtré à travers une membrane filtrante d'un certain diamètre de pores (les membranes filtrantes couramment utilisées sont de 5 angströms, 10 angströms, 20 angströms, 30 angströms, etc.) et la saleté est recueillie à la surface de la membrane filtrante. Les membranes filtrantes avant et après filtration sont pesées, la différence entre les deux pesées étant le poids du contaminant.

Granulométrie: C'est une nouvelle façon de détecter la propreté des pièces. Le principe de base est que la surface à détecter et les particules polluantes ont des taux d'absorption ou de diffusion de la lumière différents. La méthode d'essai est identique à celle de l'analyse gravimétrique. Après séchage du papier filtre, la détection à la lumière à l'aide d'un microscope (le meilleur équipement est un appareil de reconnaissance et d'analyse d'images avec fonction de prise de vue) permet d'obtenir la taille et la surface des particules. Les résultats de la mesure de la contamination des pièces par des particules solides. Convient aux méthodes quantitatives de détection de propreté de nettoyage de précision, particulièrement adaptées à la détection de particules minuscules et de particules d'impuretés colorées. Cependant, si la membrane filtrante est blanche, l'identification de la saleté blanche et des bulles d'air peut entraîner une erreur de calcul.

Méthode d'équivalence NaCl: la quantité d'ions conducteurs dans une solution peut être simplement exprimée par la conductivité de la solution. En fonction de la conductivité d'une quantité connue de NaCl dans l'extrait, on peut simplement donner une teneur inconnue en ions conducteurs. Le mode opératoire spécifique est le suivant: chaque plaque imprimée de 250 mm 2 est rincée goutte à goutte avec 100 ml de solution jusqu'à ce que la solution soit recueillie dans un bécher (ce processus prend au moins 1 min). Utilisez un testeur de conductivité pour tester la résistivité de la solution. La méthode de sortie des résultats est exprimée en équivalent NaCl par centimètre carré de surface.

Chromatographie ionique: selon les différents degrés d'adsorption et de désorption des différents ions dans la phase mobile et dans la phase stationnaire, le temps de passage des ions dans la colonne d'adsorption est différent, ce qui permet une séparation ionique. La concentration des ions détectés est alors calculée à partir de la taille de l'aire du pic d'ions. En utilisant l'alcool isopropylique comme agent d'extraction, les ions à mesurer sur la carte PCB sont extraits, puis détectés par chromatographie ionique, principalement réalisée par chromatographie ionique. Contrairement aux méthodes équivalentes au NaCl, la chromatographie ionique permet de caractériser la teneur en ions individuels.