Как ионное загрязнение отличается от видимых остатков на PCB, что вызывает электрические риски, как тестируется чистота и какой процесс очистки подходит.
Ионное загрязнение — это растворимый заряженный материал, остающийся на PCB или PCBA после производства, пайки, обработки или очистки. Это может включать ионы хлора, брома, натрия, калия, сульфата, нитрата и органических кислот.
Эти загрязнители часто присутствуют в концентрациях, которые невозможно увидеть. Когда влага растворяет их, они могут увеличивать проводимость поверхности и способствовать утечкам, коррозии или электрохимической миграции под электрическим напряжением.
Видимый остаток описывает то, что можно увидеть, а не как оно ведет себя химически. Флюсовые пленки, белые отложения, пыль, волокна, отпечатки пальцев, масла и шарики припоев являются видимыми остатками, но они не являются автоматически ионными или неионными.
| Сравнение | Ионное загрязнение | Видимый остаток |
|---|---|---|
| Определение | Растворимые заряженные частицы на сборке | Загрязнение, обнаруженное визуально или под увеличением |
| Видимость | Часто невидимо | Видимо напрямую, с помощью камеры или под микроскопом |
| Примеры | Ионы хлора, брома, натрия, калия и органических кислот | Флюсовые пленки, белые отложения, волокна, масла, пыль и шарики припоев |
| Электрическое поведение | Может увеличить проводимость при растворении во влаге | Зависит от состава; может быть проводящим, изолирующим или содержать ионы |
| Главная проблема | Утечка, коррозия и электрохимическая миграция | Проблемы с внешним видом, инспекцией, контактом, покрытием, связыванием или относящиеся к частицам проблемы |
| Проверка | ROSE, ионная хроматография, SIR или другой определенный тест | Визуальная или оптическая инспекция |
Видимый остаток не следует описывать как безвредный только потому, что он кажется неметаллическим. Флюсовые пленки и отпечатки пальцев могут содержать ионные материалы, в то время как металлические частицы и шарики припоев могут создавать электрические риски, не измеряясь как ионное загрязнение.
Ионное загрязнение не автоматически приводит к короткому замыканию. Риск возникает через взаимодействие загрязнения, влаги, электрического смещения, расстояния между проводниками и времени.
Когда влага образует тонкую пленку на сборке, растворимые ионы попадают в жидкость и увеличивают ее проводимость. Это может уменьшить сопротивление изоляции поверхности и создать утечку между проводниками.
При продолжающемся электрическом смещении металл может растворяться на одном проводнике, мигрировать через электролит и оседать в другом месте. Эта электрохимическая миграция может образовывать дендриты и в конечном итоге создать нежелательный проводящий путь.
Загрязненная сборка может пройти проверку в сухом заводском режиме, но вести себя иначе после воздействия влажности, конденсации или температурных колебаний.
Вероятный источник зависит от времени появления загрязнения.
| Этап процесса | Возможный источник | Что проверить |
|---|---|---|
| Изготовление голой платы | Нацарапывание, покрытие, отделка поверхности или недостаточное промывание | Данные о процессе поставщика и чистота входящих плат |
| Пайка в печи | Активаторы и продукты реакции пасты для пайки | Тип пасты, нанесенный объем и термический профиль |
| Волновая пайка или селективная пайка | Жидкий флюс, чрезмерное применение или недостаточный предварительный прогрев | Количество флюса, форма распыления, предварительный прогрев и параметры пайки |
| Ручная пайка или доработка | Местно примененный флюс и повторное нагревание | Продукт флюса, метод нанесения и число циклов доработки |
| Очистка и промывание | Загрязненный раствор для мытья, остатки чистящего средства или плохое качество промывной воды | Концентрация химических веществ, состояние ванной и качество деионизированной воды |
| Обработка | Следы пальцев и пот | Перчатки, метод обращения и открытые тестируемые области |
| Сушка и хранение | Застрявшая влага или загрязнение окружающей среды | Результат сушки, упаковка и условия хранения |
Метод испытания должен быть выбран в зависимости от вопроса, на который необходимо ответить.
| Метод | Что он вам говорит | Основное ограничение |
|---|---|---|
| Визуальный осмотр | Видны ли остатки, частицы, водяные следы или коррозия | Не может доказать ионную чистоту |
| ROSE | Общий уровень излечимого ионного загрязнения | Не идентифицирует отдельные ионы или их расположение |
| Ионная хроматография | Какие ионные виды присутствуют и их измеренные количества | Результат зависит от области извлечения и процедуры |
| SIR | Как ведет себя представительный процесс при определенной влажности, температуре и электрическом смещении | Не идентифицирует конкретный загрязнитель |
| Локальное извлечение | Содержит ли конкретный компонент или область процесса концентрацию загрязнения | Не представляет собой полную сборку, если отбор образцов не запланирован правильно |
Нет универсального значения, которое доказывало бы, что каждая сборка надежна.
Действительное требование по принятию должно определять метод испытания, условия извлечения, расчетную площадь поверхности, единицы, план отбора образцов и пределы допуска/отказа.
Историческое значение 1,56 мкг эквивалента NaCl/см² не должно автоматически использоваться в качестве универсального предела квалификации. IPC убрала его как основной ориентир для квалификации производственного процесса, когда был внедрен IPC J-STD-001H.
Применимый предел должен исходить из технической документации клиента, требования к продукту или квалифицированного производственного процесса.
Первое решение заключается в том, касается ли требование видимого остатка, ионного загрязнения или обоих.
Очистка щеткой или с помощью сухого льда может быть подходящей, когда основное требование — удалить доступные следы флюса, шарики припоя или остатки локальных переделок.
Это Автоматическая односторонняя машина для чистки PCBA – DEZ-C758 и Автоматическая машина для очистки щеток PCBA – DEZ-C760 очистить одну доступную поверхность с нижней стороны с припоя.
DEZ машины для очистки сухим льдом обеспечить безводную очистку для совместимого экранированного флюса и остатков переделки. Доступны стационарные DEZ-C7310, встроенные DEZ-C7320 и портативные DEZ-C1650.
Эти процессы могут удалить остатки, содержащие ионные материалы, но видимое удаление не доказывает, что достигнут предел ионной чистоты.
Когда полная сборка требует химической мойки, промывания деионизированной водой и контролируемой сушки, используйте валидированный водный процесс.
Основная последовательность:
Совместимая химическая мойка → Промывание деионизированной водой → Контролируемая сушка → Тест на чистоту
Очищающая химия выполняет основное действие мойки. Дионизированная вода удаляет растворенные загрязнения и остатки чистящего средства после мойки.
Дионизированная вода не должна описываться как основная стадия очистки от флюса.
| Требование к производству | Рекомендуемое оборудование | Соответствующие данные по процессу |
|---|---|---|
| Очистка партий высокой смешиваемости в режиме офлайн | Офлайн машина для очистки PCBA – DEZ-C743 | Обмывка с распылением, промывание деионизированным водой и сушка горячим воздухом; корзина двойного слоя 610 × 560 × 100 мм; максимальная загрузка партии 10 кг; температура стирки 25–75°C |
| Непрерывная inline очистка с использованием воды | Машина для очистки PCBA встраиваемым образом – DEZ-C1360 | Химическая стирка, промывание деионизированной водой и сушка в двух зонах горячим воздухом; поддерживает продукты шириной от 50 до 500 мм; скорость конвейера до 1000 мм/мин |
| Специальная подача деионизированной воды для промывания | Система деионизированной воды – DEZ-CS300 | Производит деионизированную воду для совместимых процессов промывания; необходимый объем и хранилище должны соответствовать фактическому спросу машины |
| Доступные видимые остатки припоя со стороны пайки | DEZ-C758 или DEZ-C760 | Очистка кистью без полной химической стирки и промывания деионизированной водой |
| Доступные местные остатки без жидкой очистки | DEZ-C7310, DEZ-C7320 или DEZ-C1650 | Очистка сухим льдом; ионная чистота должна проверяться отдельно |
Ни название машины, ни метод очистки не подтверждают соответствие. Завершенный процесс должен быть протестирован с использованием указанного метода чистоты.
Смотрите применение для очистки остатков флюса PCBA и ионного загрязнения для полного выбора маршрута.
Начните с представительных сборок с фактическим производственным загрязнением. Запишите флюс, процесс пайки, местоположение остатков, химический состав очистки и текущий результат теста.
Очистите образцы с использованием контролируемых параметров, затем повторите тот же осмотр и ионный тест. Это устанавливает, удаляет ли процесс целевое загрязнение, вместо того чтобы лишь улучшать внешний вид.
Для водной очистки подтвердите химию стирки, качество деионизированной воды, эффективность промывания и сушку. Для очистки кистью или сухим льдом подтвердите доступ к загрязненной области и тестируйте ионную чистоту отдельно при необходимости.
Как только результат станет приемлемым, определите настройки процесса, границы обслуживания ванны, частоту выборки и условия, требующие повторной квалификации.
Не обязательно. Внешний вид не может определить тип или количество ионного загрязнения. Протестируйте сборку на соответствие заданным требованиям.
Нет. ROSE является методом контроля процесса. Квалификация продукта также может потребовать ионную хроматографию, SIR, электрическое тестирование или оценку окружающей среды.
Нет. Некоторое загрязнение оказывается в остатках флюса или других остатках и сначала требует совместимого чистящего средства. Затем деионизированная вода используется для промывания растворённого загрязнения и оставшегося чистящего средства.
Сухой лёд может удалить доступные остатки, содержащие ионные материалы, но не обеспечивает полного процесса растворения и промывания деионизированной водой. Протестируйте очищенную сборку, когда указана ионная чистота.
Отправьте представителю DEZ образцы, фотографии остатков, информацию о флюсах, данные о процессе очистки и требуемый метод тестирования.
DEZ может оценить, требуется ли в приложении доступная щеточная очистка, местная очистка сухим льдом, офлайн-промывка водным раствором или непрерывная промывка водным раствором.
Просмотр Оборудование для очистки ПП от DEZ или всё оборудование DEZ SMT.
