PCBA科技 - PCB電路板清潔度控制簡介

清潔度在機械行業和 微電子工業. 本文主要介紹清潔度的概念, 顆粒物清潔度和離子污染物檢測方法, 並結合本實驗室的情况, 介紹清潔度檢測的相關設備.

1.引言

1.1清潔度概念

清潔度表示清潔後零件或產品特定表面上殘留的污垢量。 一般來說，污垢的數量包括類型、形狀、大小、數量和重量等名額。

1.2.清潔度測試的必要性

1.2.1汽車清潔度控制

清潔度控制是確保產品在生產過程中滿足質量要求的重要環節。 它對汽車的影響主要表現在兩個方面：

一方面，對產品效能的影響。 例如，燃油管路堵塞會導致發動機起動困難或功率不足，潤滑油管堵塞會導致機油壓力不足或沒有壓力，從而新增運動副之間的摩擦，發動機無法施加有效功率，甚至會導致氣缸堵塞。 制動管路堵塞。， 會降低制動效果，或導致制動失效。

另一方面，對車輛壽命的影響。 一家國內工廠對清潔度對發動機壽命的影響進行了測試。 統計表明，經過柴油機零部件和整機的清潔處理後，柴油機的使用壽命提高了一倍以上。

1.2.2控制 電路板清潔度

電路板的效能與有源電路所有區域上的焊盤和孔之間可見和不可見殘留物的具體數量直接相關。 在潮濕環境中，離子污染可能會導致許多問題，例如晶體生長導致導體之間短路，或導體直接腐蝕以降低產品的表面阻抗。 對於電路板，監測離子污染程度以確保產品的可靠性尤為重要。

集成電路生產中可能暴露的主要污染物有：顆粒雜質、無機離子、有機物質、微生物和氣體雜質。 一般來說，不合適的溫度、濕度、照度、過大的靜電和電磁雜訊、空氣雜訊和微振動也是特殊污染物。 其中，當顆粒雜質、無機離子、有機物質、微生物和氣體雜質的數量超過一定限度時，會導致集成電路產品的表面劃痕、圖案斷開、短路、針孔和剝落，導致電路洩漏，電特性异常。 較輕的會影響電路效能和使用壽命，更嚴重的會導致電路報廢。 不合適的溫度、濕度、照度和過多的靜電、振動和雜訊不僅影響工藝設備的加工精度和使用壽命，還影響操作人員的情緒，進而影響集成電路的質量、生產效率和產量。 由於污染問題導致的產品故障比例可能高達60%。

2清潔度測試方法

清潔度測試方法對於過程控制、品質保證和故障分析非常重要。 測試方法是總結用於獲取測試對象（如各種機械和電子零件）清潔度數據的詳細程式。

工件表面的一些污染物可以直接檢測，而其他污染物需要通過間接方法檢測。 例如，機械中部件和系統腔體的清潔度通常通過間接方法確定，使用所用工作液或工藝流體（清洗液）的污染程度，例如通過測試液壓油的清潔度來確定液壓系統的清潔度。 間接檢測主要涉及油樣的採集、油樣的純化和稱重。 CTI清潔實驗室還在大量直接清潔方法的基礎上開發間接清潔方法。

離子污染程度也通過間接方法量測。 首先，用測試溶液沖洗電路板表面，將離子污染溶解在沖洗溶液中，然後檢測提取物的電阻率或電導率。 主要檢測方法為NaCl當量法。 和離子色譜法。

2.1方法概述：

對於顆粒物的清潔度，有5種常用的檢測方法：目視檢查法、螢光發光法、稱重法、接觸角法、細微性定量法。

對於電路板清潔度的測試，主要有NaCl等效法和離子色譜法。

目視檢查方法：目視檢查方法是一種相對簡單的檢查方法。 可在放大鏡或顯微鏡下觀察的零件外表面或內腔表面直接手動檢查。 然後確定污染顆粒是金屬、非金屬還是纖維及其大小。 目視檢查方法主要用於檢查零件表面殘留的較大且明顯的顆粒、斑點、鏽斑和其他污染。 該方法的主要缺點是檢測結果容易受到人為因素的干擾。

螢光法：主要使用紫外線檢測零件表面的清潔度。 在紫外線的照射下，表面上的污染物顆粒會發出螢光。 根據螢光，可以目視檢測零件表面上污垢的位置，還可以使用訊號檢測器測試螢光强度，以訓示表面的污染程度。 但是，如果你想確定污染物的成分和其他特徵，你必須依賴其他分析方法。

接觸角法：所謂的接觸角是液體在固體表面形成熱力學平衡時所保持的角度。 固體和液體之間形成的接觸角的量測是一種分析科技，在許多類似領域（如粘附、表面處理和聚合物表面分析）中廣為人知。 這是一種表面分析，對動車組的單層變化非常敏感。 科技 接觸角法主要通過使用表面清潔度分析儀來實現。 評估玻璃、晶片、PCB板和其他受油污染資料的表面接觸角（水滴角）與玻璃和晶片角度之間的差异。 如何清潔晶片和PCB板。

稱重法：稱重法是工業生產和測試中常用的清潔度測試方法。 這也是本實驗室最常用的測試方法。 測試原理是使用選定的清洗液在特定條件下清洗一定數量的樣品。 清洗後的液體通過一定孔徑的濾膜過濾（常用的濾膜有5mm、10mm、20mm、30mm等），污垢收集在濾膜表面。 對過濾前後的濾膜進行稱重，兩次稱重之間的差值為污染物的重量。

細微性定量法：這是一種測試零件清潔度的新方法。 基本原理是被檢測表面和污染物顆粒具有不同的光吸收或散射速率。 試驗方法與重量法相同。 濾紙乾燥後，使用顯微鏡（最好的設備是具有拍照功能的圖像識別和分析設備）在光照射下進行檢測，可以獲得顆粒大小和面積。 量測零件固體顆粒污染的結果。 適用於精密清洗定量清潔度檢測方法，特別適用於檢測微小顆粒和有色雜質顆粒。 然而，如果濾膜是白色的，白色污垢和氣泡的識別可能會導致誤判。

NaCl當量法：溶液中導電離子的數量可以簡單地用溶液的電導率表示。 根據提取物中已知量NaCl的電導率，可以簡單地給出未知導電離子含量。 具體操作方法如下：用100ml溶液以滴流管道沖洗每個250mm2印製板，直到溶液收集在燒杯中（此過程至少需要1min）。 使用電導率測試儀測試溶液的電阻率。 結果輸出方法用每平方釐米面積的NaCl當量表示。

離子色譜法：根據不同離子在流動相和固定相中的不同吸附和解吸程度, 離子通過吸附柱的時間不同，以實現離子分離. 然後根據離子峰面積的大小, 計算檢測離子的濃度. 使用异丙醇作為萃取劑萃取待測離子 PCB電路板 然後用離子色譜法檢測, 這主要是依靠離子色譜法實現的. 與NaCl等效方法不同, 離子色譜法可以表徵單個離子的含量.