Технология PCBA - Оценка эффективности очистки PCBA

PCBA cleaning effect evaluation

1. PCBA pollution
Contaminants are defined as any поверхность deposits, impurities, включение шлака и адсорбции снижает содержание химического вещества, physical or electrical properties of PCBA выйти на неудовлетворительный уровень. There are mainly the following aspects:

1. компоновка системы PCBA, the pollution or oxidation of the PCB itself, сорт. will cause the PCBA board surface pollution;

отходы, образующиеся в процессе производства флюса, также являются основными загрязнителями;

следы от руки, когти и зажимы, образующиеся в процессе сварки, а также другие виды загрязнителей, такие, как заглушка, высокотемпературная лента, почерк и летучая пыль.

4. пыль, water and solvent vapors, дым, tiny organic matter in the workplace, и загрязнение окружающей среды статическим электричеством PCBA.

2. The harm of pollution
Contamination may directly or indirectly cause PCBA потенциальный риск, such as:

1. органическая кислота в остаточных продуктах может вызвать коррозию PCBA;

2. в процессе электрификации из - за разности потенциалов между точками сварки электрические ионы в остаточных продуктах вызывают электрическое перемещение, которое приводит к короткому замыканию продукта;

воздействие остаточных продуктов на покрытие;

4. With time and environmental temperature changes, образование трещин и отслаивание покрытия, это приведет к проблемам надежности.

3. каноническая задача PCBA failure caused by pollution
1. коррозия

сборка PCBA использует сборку из стальных пят. из - за отсутствия нижнего слоя припоя железистая плита быстро образуется под коррозией галогенных ионов и влаги, что делает поверхность платы красной. Кроме того, в сырой среде кислотные ионные загрязнители непосредственно разъедают медные провода, сварные точки и компоненты, что приводит к неисправности схемы.

электрическое перемещение

If there is ionic contamination on the PCBA surface, electromigration is very easy to occur, ионизированный металл перемещается между относительно электродами и восстанавливается в обратную сторону как первичный металл, вызывать явление дендритизма, (dendritic, Dendrites, tin whiskers), рост дендрита может привести к локальному короткому замыканию в цепи.

плохой электрический контакт

в процессе сборки PCBA некоторые смолы (например, остатки канифоля) часто загрязняют золотые пальцы или другие соединительные устройства. когда PCBA работает в условиях высокой или горячей температуры, остаточные продукты становятся густыми, легко поглощают пыль или примеси и повышают контактное сопротивление. большой и даже открытый сбой. коррозия никелевого слоя на поверхности паяльной плиты PCB в сварной точке BGA, а также фосфатное покрытие на поверхности никеля снижает прочность механической связи между точками сварки и электродами. при нормальном напряжении возникает трещина, которая приводит к потере контакта.

Fourth, the necessity of cleaning
1. Appearance and electrical performance requirements

The most intuitive effect of PCBA contamination is the appearance of PCBA. если поместить или использовать в условиях высокой температуры и влажности, the residue may absorb moisture and whiten. из - за широкого использования бессвинцовых чипов, мини - BGA, chip-scale packaging (CSP) and 01005 in components, уменьшить расстояние между элементами и платы, Размер уменьшился., плотность монтажа также увеличивается. If the halide is hidden under the component where it cannot be cleaned, частичная очистка может привести к катастрофическим последствиям из - за высвобождения галогенидов.

Потребности в трех противокрасочных покрытиях

перед покрытием поверхности, the resin residue that has not been cleaned off will cause delamination or cracks in the protective layer; the active agent residue may cause electrochemical migration under the coating, невозможно предотвратить растрескивание. исследования показали, что очистка может повысить адгезию покрытия на 50%.

чистота не требуется

В соответствии с действующим стандартом термин "нечистая" означает, что с химической точки зрения остатки платы являются безопасными, не влияют на линию производства платы и могут оставаться на ней. такие специальные методы обнаружения, как коррозия, SIR и электроперенос, используются главным образом для определения содержания галогенов в галогенах, а затем для определения безопасности неочищенных компонентов после завершения сборки.

Тем не менее, даже при использовании неочищенных флюсов с низким содержанием твердых веществ, остаются более или менее остаточные продукты. В случае продукции, для которой требуется высокий уровень надежности, на платы не допускаются остаточные продукты или загрязнители. для военного применения не нужно даже очищать электронные компоненты.

Five, чистка requirements
Chinese PCB manufacturers face difficulties in choosing the level of cleanliness required to produce reliable hardware. The question of "how clean is enough clean" brings more challenges to narrower and narrower wires and lines. The cleanliness that is acceptable in one area of the industry (such as a toy after SMT processing) may be unacceptable in another area (such as flip chip packaging).

необходимо учитывать следующие факторы:

1. End-use environment (aerospace, медицинский, military, автомобильный, information technology, сорт.)

2. Проектный цикл использования продукции (90 дней, 3 года, 20, 50 лет, срок хранения + 1 день)

3. The technology involved (high frequency, полное сопротивление, power supply)

4. дефекты соответствуют конечным продуктам 1, 2 и 3, определенным в настоящем стандарте (например, мобильный телефон, регулятор сердцебиения).

6. Qualitative and quantitative inspection of PCBA оценивать эффект очистки индексом чистоты.
1. Cleanliness grade standards

According to the relevant regulations of the People’s Republic of China’s electronic industry military standard SJ20896-2003, according to the reliability and performance requirements of electronic products, чистота электронной продукции делится на три уровня, Как показано в таблице.

In actual work, устранение загрязнения практически невозможно. A compromise is to determine the acceptable and unacceptable degree of pollution on the circuit board. According to IPC-J-STD-001 standard flux residue three-level standard regulations <40ugcm2, ionic pollutant content three-level standard regulations ≤1.5 (Nacl) ugcm2, extraction resistivity> 2*106Ω .cm

Следует отметить, что по мере того, как PCBA уменьшается, это содержание почти наверняка является слишком высоким. В настоящее время для обычных ионных загрязнителей требуется около 0,2 (Nacl) ugcm2.

2. Detection method of PCBA cleanliness

методы визуального контроля: наблюдение за пхдба с помощью лупы или оптического микроскопа для оценки качества очистки путем наблюдения за наличием остатков твердого флюса, Оловянного шлака, олова, твердых металлических частиц и других загрязняющих веществ. в документе IPC - A - 610 "Приемлемость электронных элементов" содержится общее руководство по проведению инспекций после их сборки.

в IPC - A - 610 определены параметры визуального контроля от 1 до 10 * (в качестве метода оценки).

Примечание 1: для визуального контроля может потребоваться усиление. например, в тех случаях, когда имеются установки с тонким расстоянием или компоненты с высокой плотностью, требуется усиление для проверки того, влияет ли загрязнитель на внешний вид, сборку или функционирование продукта.

Примечание 2: при использовании усилительного устройства коэффициент усиления не должен превышать 4 *.

метод испытаний на экстракцию растворителем: метод испытаний на экстракцию растворителем называется методом усреднения содержания ионизированных загрязнителей. В ходе испытаний обычно используется метод IPC (IPC - TM-610.2.3.25), в соответствии с которым в растворе для испытания анализатора PCBA после очистки остатки ионов растворяются в растворителе, тщательно изымаются растворители и измеряются их удельное сопротивление.

Surface Insulation Resistance Test Method (SIR): This test method is to measure the surface insulation resistance between conductors on the PCBA. измерение сопротивления поверхностной изоляции может указывать на утечку при различных температурах, humidity, напряжение и Временные условия загрязнения. Its advantage is direct measurement and quantitative measurement. общее условие SIR - температура окружающей среды 85°C, humidity of 85%RH and 100V measurement bias for 170 hours of testing.

Ionic pollutant equivalent test method (dynamic method): Refer to SJ20869-2003 in Section 6.3.

анализ остатков флюса: см. положения раздела 6.4 документа SJ20869 - 2003.