PCB-fouten Voorkomen: Gids voor Ionische Verontreinigingstesten

PCB Ionische Verontreiniging

Ongeveer 15% van PCBA-fouten ontstaan door verontreiniging. Ionische verontreiniging kan meerdere problemen veroorzaken die leiden tot defecte PCB's. Testen van de kaale printplaat op ionische verontreiniging vóór montage verlaagt defectrisico door verontreinigingen. Deze gids beschrijft ionische verontreiniging, problemen en testmethodes.

Wat is Ionische Verontreiniging in PCB's?

Ionische verontreiniging treedt op wanneer ionische resten die betrouwbaarheid en functionaliteit storen op een voltooide PCB achterblijven. Een ionisch residu bevat atomen/moleculen die geleidend worden in oplossing. Blootstelling aan vocht zorgt dat ionische resten dissociëren in negatief/positief geladen elementen, wat de geleidbaarheid van de oplossing verandert.

Een PCB kan ook niet-ionische verontreiniging hebben (niet-ionische resten). Deze hebben geen geleidende eigenschappen, dus ze mogen meestal na productie/montage op de PCB blijven. Daarom richten fabrikanten zich op ionische verontreiniging bij schoonheidscontrole. Ionische resten die PCB-componenten beïnvloeden tijdens productie:

• Zouten
• Anorganische en organische zuren
• Ethanolamines
• Zweet
• Fluxactiverende stoffen
• Plateringschemicaliën

Twee veelvoorkomende bronnen:

• Tekortkoming in kaale printplaat schoonheid: Veel ionische verontreinigingen komen van de printplaat zelf. Fabricageproces en omgevingsblootstelling kunnen resten achterlaten (deeltjes, oliën, zouten, stof). Voor componentplaatsing moet fabrikant controleren of geen verontreinigingen uit eerdere stappen achterblijven.
• Agressieve chemie: Koperetsvloeistof, wateroplosbare solderchemie en andere agressieve chemieën kunnen resten achterlaten die de geleidbaarheid van de printplaat veranderen als niet goed gereinigd.

Welke Problemen Veroorzaken Ionische Resten?

Als fabrikanten overtollige ionische resten niet verwijderen, kunnen volgende problemen optreden:

• Corrosie: Meeste PCB's corroderen uiteindelijk door metalen. Ionische verontreiniging versnelt dit aanzienlijk ten opzichte van verwachte levensduur. Corrosie = zuurstof binding aan metaal → roest. Vocht + ionisch residu → verhoogd kortsluitingsrisico. Corroderend metaal schuift af, verliest chemische eigenschappen voor correcte werking.
• Dendritische groei: Conductieve metaalsplinters (dendrieten) groeien op PCB via elektrolytische oplossing beïnvloed door DC-spanning. Dendrieten verschijnen snel als gaten in soldeermasker flux of ander ionisch residu vasthouden. Contact tussen dendrieten → kortsluiting, intermittent werkingen.
• Elektrochemische migratie: Ook dendrieten, maar specifiek groei over dielectrisch materiaal. Omdat dendrieten uit geleidende ionen vormen, sturen ze stromen anders dan ontworpen. Dendritische groei veroorzaakt elektrochemische migratie → totale of intermittente fouten. Dendritische groei en elektrochemische migratie zijn nauw verwant en treden vaak gelijktijdig op.

Schoonheidsmetingen in Ionische Verontreinigingstesten

Om te waarborgen dat ionische resten de levensduur niet verkorten, reinigen veel fabrikanten de printplaat al tijdens productie. Ionische verontreinigingstesten bepalen of reinigingstechnieken voldoende zijn. Testmethodes:

• Weerstandstest in batch-formaat waterige reinigingssystemen: Systemen hebben vaak ingebouwde weerstandsmetaal. Resultaten niet bruikbaar voor IPC-standaarden, maar geven inzicht in reinigingseffectiviteit.
• Weerstand van oplosmiddel-extract (ROSE) test: Detecteert bulk-ionische stoffen die verontreiniging veroorzaken. Zero-ion of vergelijkbare testtrekt ionen van PCB in oplosmiddeloplossing. Resultaten als bulk-ionen per vierkante inch.
• Gewijzigde ROSE test: Voegt thermische extractiemethodes toe aan standaard ROSE. Nog steeds oplosmiddel voor bulk-ionen, maar PCB en oplossing blootgesteld aan verhoogde temperatuur. Vervolgens test met ionograaf-apparatuur.
• Ionchromatografie test: Vergelijkbare thermische extractie als gewijzigde ROSE. Na extractie: test in ionchromatografie-eenheid. Resultaten geven specifieke ionische soorten en hun niveau per vierkante inch.

Schone, Geteste PCB's

Millennium Circuits Limited levert alleen PCB's die door best-in-class kwaliteitsborgingstesten gaan om te garanderen dat producten geen verontreinigingen hebben. Neem online contact op voor meer over onze kwaliteitsstandaarden.