PCB多氯联苯离子污染

大约15%的PCBA故障是由于污染造成的。离子污染可以导致多种问题，导致有缺陷的pcb。在完成组装之前测试裸板是否有离子污染，可以降低污染物造成缺陷的风险。本指南将描述离子污染，它引起的问题以及制造商如何进行离子污染测试。

多氯联苯中的离子污染是什么?
当干扰可靠性和功能的离子残基留在完整的PCB上时，就会发生离子污染。离子残馀物含有在溶液中具有导电性的原子或分子。暴露在湿气中会使离子残基分解成带负电或正电的元素，从而改变溶液的整体导电性。
PCB也可能有非离子污染，这涉及到非离子残留物。非离子残留物不具有导电性能，因此在生产和组装后，它们通常会留在PCB上。因此，大多数制造商在检查电路板清洁度时关注离子污染。在生产过程中影响PCB组件的离子残留物包括:
•盐
•无机和有机酸
•乙醇胺
•汗
•熔剂激活剂
•电镀化学
离子污染有两种常见来源:
•缺乏裸板清洁度:许多离子污染物来自板本身。板的制造过程，以及环境暴露，可以留下残留物，如颗粒残留物，油，盐和灰尘。在向裸板添加组件之前，制造商必须确保在生产过程中没有留下任何污染物。
腐蚀性化学物质的使用:铜蚀刻液，水溶性焊接化学物质和其他类型的腐蚀性化学物质在未正确清洁时可能会留下改变电路板导电性的残留物。

离子残基会引起什么问题?
当制造商不能去除多余的离子残留物时，可能会出现以下问题:
•腐蚀:由于其金属材料的原因，大多数pcb最终都会腐蚀。然而，与PCB的预期寿命相比，离子污染可能导致更短的时间直到腐蚀。腐蚀是指氧气与金属结合并产生锈蚀的过程。当水分与离子残留物接触时，短路的风险增加。腐蚀金属剥落，失去了PCB正常工作所需的化学性质。
•枝晶生长:在枝晶生长过程中，导电金属条或枝晶通过受直流电压偏置影响的电解溶液在PCB上生长。当阻焊孔中保留助焊剂或其他离子残留时，树突会迅速出现。当树突相互接触时，会产生短路和间歇操作等缺陷。
•电化学迁移:电化学迁移也涉及到树突，但特别是当它们在介电材料上生长时。由于树突是由导电离子形成的，因此它们可以与PCB的预期设计不同地引导电流。枝晶生长引起电化学迁移，从而造成完全或间歇性的失效。枝晶生长与电化学迁移密切相关，往往同时发生。

离子污染试验中使用的洁净度测量
为了确保离子残留物不会减少PCB的使用寿命，许多制造商已经将清洁电路板作为制造过程的一部分。离子污染测试让制造商确定他们是否在生产过程中使用了足够的清洁技术。用于检测离子污染的清洁度测试方法包括:
•间歇式水清洗系统中的电阻率测试:用于清洗pcb的系统通常来自内置的电阻率测量工具。虽然这些结果不能用于满足IPC标准，但它们可以深入了解清洁系统的有效性。
•溶剂提取物电阻率(ROSE)测试:ROSE测试检测可能导致污染的大块离子。零离子或类似类型的离子测试单元将PCB上的离子吸收到溶剂溶液中。该测试以每平方英寸的体积离子来测量结果。
•修改后的ROSE测试:修改后的ROSE测试在标准ROSE测试的基础上增加了热萃取方法。它仍然需要溶剂来抽出大量离子。然而，在标准条件下，PCB和溶剂溶液暴露在高温下，而不是把离子抽出来。然后用离子束式设备对溶液进行测试。
•离子色谱测试:离子色谱测试涉及类似的热提取方法，以改进的玫瑰测试。提取后，溶液在离子色谱仪测试单元中进行测试。该测试的结果提供了有关样品中特定离子种类和每平方英寸中每种离子种类水平的信息。