Kas tiksliai yra joninis užterštumas PCB?

Įvadas

Jonų užterštumas yra labai dažna spausdintinių plokščių problema, kurią tikrai reikia spręsti. Tai gali turėti įtakos jūsų PCB kokybei, todėl svarbu suprasti šią problemą, kad žinotumėte, kaip to išvengti.

Trumpas joninės taršos aprašymas

Jis atsiranda, kai gamybos proceso metu į plokštę patenka nemetalinių priemaišų. Dažniausiai kaltininkai yra nešvarumai ir dulkės, kurios gali įsimaišyti į lydmetalį ir palikti nepageidaujamų dalelių.

Tai taip pat reiškinys, kai po litavimo plokštėje lieka druskos. Tai gali sukelti koroziją, kuri gali sugadinti plokštę ir sukelti elektronikos gedimą komponentai.

Nustatyta, kad joninis užterštumas sukelia įvairiausių problemų – nuo ​​netinkamų sujungimų iki perkaitimo, be to, žinoma, kad tai sumažina jūsų elektronikos tarnavimo laiką.

Jonų tarša

Jonų tarša

Kaip matuojamas joninis užterštumas?

Jonografas yra prietaisas, matuojantis jonų kiekį ore. Jonografas turi daugybę jutiklių, kurių kiekvienas yra jautrus skirtingo tipo jonams. Kai jonas priartėja prie vieno iš šių jutiklių, jis sukuria elektros krūvį ir siunčia jį į kompiuteris sistema, kuri įrašo duomenis.

Jonografas dedamas į švarią patalpą, o operatorius nuskaito skirtingus jutiklio nustatymus, kol pamato padidėjusį jonų rodmenis. Tai atliekama laikant grandinės plokštės gabalėlį prie kiekvieno jutiklio, kad būtų galima nuskaityti, ar nėra užteršimo.

Kai visi jutikliai buvo patikrinti, jei nėra jokių užteršimo požymių, žinome, kad teršalų nėra. Jei yra požymių, kad yra kokių nors teršalų, prieš tęsdami gamybos procesą imsimės veiksmų, kad išvalytume tas vietas, kad vėliau, kai ateis laikas, išvengtume bet kokių galimų problemų. surinkimas arba testavimas.

Kodėl tai yra jūsų PCB problema?

Jonų užterštumas yra rimta jūsų PCB problema. Tai gali sukelti:

Elektrocheminė migracija

Procesas prasideda, kai joninis teršalas nusėda ant jūsų PCB paviršiaus. Kai elektros srovė praeina per šią nuosėdą, ji sukelia cheminę reakciją, kuri sukuria naujus jonus ir aplink telkinį susidaro elektrinis laukas, kuris pritraukia daugiau jonų. Tai sukelia jonų kaupimąsi aplink pradinį indėlį, dėl kurio atsiranda jonų srautas dabartinis tarp dviejų taškų, kur jie susitinka.

Šis procesas gali sukelti vario pėdsakų koroziją, o tai gali sukelti trumpą jungtį ar kitas gaminio elektros jungčių problemas. Kai kuriais atvejais jis taip pat gali paveikti kitas gaminio dalis (pvz., baterijas), sukeldamas jos koroziją.

Elektrocheminė migracija

Elektrocheminė migracija

Dendritinis augimas

Dendritinis augimas atsiranda, kai jonai, esantys elektrolite (skystyje, laidžiančiame elektrą) PCB izoliuojančiame elemente. sluoksnis jungtis su vario atomais lentos vario takeliuose. Tai didelė problema, nes tai gali sukelti koroziją, dėl kurios atsiranda defektų ir prastas veikimas.

Dendritinis augimas

Dendritinis augimas

Korozija

Jonai yra įkrautos dalelės, kurias išskiria joninis užterštumas, ir šie jonai šalia korozijos metalas paviršiai. Dėl korozijos metalas suyra, o tai gali sukelti trumpąjį jungimą ir kitas jūsų plokštės problemas.

Korozija

Korozija

Matavimo metodai

Gali būti sunku tiksliai nustatyti joninės taršos šaltinį, tačiau svarbu tai padaryti kuo greičiau, kad galėtumėte imtis priemonių problemai išspręsti ir užkirsti kelią būsimiems įvykiams.

Yra keli skirtingi joninio užterštumo matavimo būdai, įskaitant:

Tirpiklio ekstrakto (ROSE) varžos testas

Paprastas, neardomas metodas, leidžiantis aptikti joninį užterštumą spausdintinėse plokštėse. Bandymas apima PCB panardinimą į tirpiklį, kuris ištirps bet kokius teršalus. Teršalas, kuris dažniausiai yra elektrolitas, ištirpsta tirpiklio tirpale.

ROSE testas matuoja elektrinio potencialo pokytį tarp dviejų elektrodų, panardintų į tirpalą. Šiuo atveju vienas elektrodas yra prijungtas prie žemės, o kitas - prie bandomos PCB. Srovė, tekanti tarp šių dviejų taškų, skirsis priklausomai nuo to, kiek tam tikros medžiagos yra ištirpusi juos supančiame tirpiklio tirpale: jei jos bus daugiau, bus ir daugiau jonų; jei ne, jonų taip pat bus mažiau.

Tirpiklio ekstrakto (ROSE) varžos testas

Tirpiklio ekstrakto varžos testas

Jonų chromatografijos (IC) testas

Analitė ištirpinama tinkamame tirpiklyje ir švirkštu įvedama į kolonėlę. Tirpikliui leidžiama prasiskverbti per kolonėlę, kurioje analitės atskiriamos pagal jų įkrovos ir masės santykį. Laidumo detektorius aptinka jonų buvimą pagal jų laidumo pokyčius laikui bėgant.

IC testas gali aptikti visų tipų jonų užterštumą, įskaitant jonus, tokius kaip chloridas, fluoras, natris, kalis, varis, ir kadmis. IC testą taip pat galima naudoti norint nustatyti, ar PCB nebuvo per daug išvalytas, ar ant jo liko kokių nors tirpiklio pėdsakų.

Jonų chromatografijos (IC) testas

Jonų chromatografijos testas

Galima joninės taršos priežastis

Yra daug būdų, kaip joninis užterštumas gali atsirasti, tačiau čia yra keletas dažniausiai pasitaikančių:

Purvina plika lenta

Paprastai tai yra spausdintinių plokščių joninio užterštumo priežastis. Taip yra todėl, kad plika lenta neturi dangos, o paviršius yra veikiamas aplinkos. Purvas ir dulkės gali lengvai įstrigti po vario pėdsakais ir trinkelėmis ant PCB, o tai sukels trumpąjį jungimą, kai per juos praeis elektra.

Drėgmė PCB

Šis užterštumas gali sukelti daugybę problemų, įskaitant koroziją, sumažėjusį elektros našumą ir net visišką gedimą. Dažniausia joninės taršos priežastis yra PCB drėgmė. Taip gali nutikti, kai ant PCB yra nesandarus sandariklis ar kitos angos, leidžiančios vandeniui patekti fizinėmis priemonėmis.

Srauto liekanos

Tai taip pat yra dažna spausdintinių plokščių joninio užterštumo priežastis. Flusas tepamas ant plokštės gamybos metu, kad lydmetalis tekėtų ir sudarytų ryšius tarp skirtingų plokštės sluoksnių. Pagaminus plokštę, bet koks likęs srauto likutis gali tapti jonine tarša.

ėsdinimo chemikalai

Jonų tarša gali atsirasti naudojant ėsdinimo chemines medžiagas, kuriose yra metalo jonų. Metalo jonai gali tapti integruotas plokštės paviršiuje, sukuriant laidų kelią tarp dviejų plokštės taškų. Taip yra todėl, kad ėsdinimo cheminė medžiaga reaguoja su variu jūsų plokštėje, todėl varis jonizuojasi. Tada jonai gali sukelti elektros svyravimus ir trumpuosius jungimus.

Gręžimo ir dengimo likučiai

Galima spausdintinių plokščių joninio užteršimo priežastis gręžimas ir dengimo likučiai. Tai gali atsitikti, kai į lentą išgręžiamos skylės, tačiau prieš tai jie nėra pakankamai kruopščiai išvalomi nikeliavimas. Dėl to skylė pasidengia metalo dalelių sluoksniu, kuris gali sukelti koroziją, jei jos nepašalinsite valymo metu.

Netinkamas PCB paviršiaus valymas

Netinkamas PCB paviršiaus valymas yra vienas dažniausių kaltininkų. Prieš lituojant, variniai paviršiai turi būti kruopščiai nuvalyti, kad būtų pašalinti bet kokie teršalai, kurie gali sukelti nepageidaujamą reakciją tarp komponentų. litavimo procesas.

Jei naudojote netinkamus PCB paviršiaus valymo metodus, jūsų plokštė galėjo liestis su valymo priemonių nešvarumais ar net kitais teršalais ant jūsų darbo stalo – tai surinkimo metu gali sukelti reakciją, dėl kurios gali atsirasti korozija ar net sugesti.

Procesai, skirti pašalinti joninį užterštumą jūsų PCB

Norint užtikrinti galutinio produkto kokybę, būtina pašalinti spausdintinių plokščių joninį užterštumą. Štai keletas būdų, kaip tai padaryti.

Garų fazės riebalų šalinimo priemonė

Jie naudojami alyvoms ir tepalams pašalinti iš PCB. Procesas apima šarminių cheminių medžiagų, kurios išgaruoja aukštoje temperatūroje, naudojimą. Tada susidarę garai praleidžiami per PCB, todėl riebalai pasišalina.

Garų fazės riebalų šalinimo priemonė

Garų fazės riebalų šalinimo priemonė

Vandeninis valymas

Procesas, kurio metu naudojamas vanduo ir cheminės medžiagos, kad pašalintų teršalus iš jūsų PCB. Tai geras pasirinkimas, jei nenorite naudoti stiprių cheminių medžiagų ar tirpiklių. Galite naudoti tiek sausai, tiek šlapiai ėsdinimo procesai, tačiau jis nėra toks veiksmingas pašalinant kai kuriuos užterštumo tipus, kaip kiti procesai.

Vandeninis valymas

Vandeninis valymas

Pusiau vandeninis valymas

Šis procesas naudojamas joniniam užterštumui pašalinti PCB paviršiuje. Jis dažnai naudojamas kartu su kitais procesais, tokiais kaip sausas arba šlapias valymas, siekiant užtikrinti, kad būtų pašalinti visi galimi teršalai. Šis procesas apima PCB panardinimą į tirpalą, kuris pašalina cheminius ir fizinius teršalus iš vario pėdsakų ir pagalvėlių.

Pusiau vandeninis valymas

Pusiau vandeninis valymas

Vakuuminis valymas

Procesas, kurio metu naudojama vakuuminė kamera, kad pašalintų teršalus nuo PCB paviršiaus. Procesas atliekamas įdedant PCB į vakuuminės kameros vidų, kuri uždaroma ir ištuštinama. Po to kamera užpildoma inertinėmis dujomis, tokiomis kaip azotas arba argonas, kurios užkirs kelią tolesniam PCB paviršiaus oksidacijai ir apsaugo nuo išorinių dalelių ore.

Vakuuminis valymas

Vakuuminis valymas

Joninio užterštumo testavimo privalumai

Neatlikus joninio užterštumo bandymų, galite gauti neveikiantį gaminį arba, dar blogiau, kilti gaisro pavojų.

Štai keletas pagrindinių PCB joninio užterštumo bandymų pranašumų:

Išvenkite produkto gedimo nustatydami galimą priežastį

Joninės taršos bandymai gali padėti užtikrinti, kad jūsų plokštėje nebus kenksmingų medžiagų, kurios gali sukelti trumpąjį jungimą, elektros gedimus ir kitas problemas, dėl kurių produktas gali sugesti.

Užterštumo tikrinimas taip pat gali padėti nustatyti problemos šaltinį, kol ji netampa didesne problema.

Venkite gaminio gedimo ar gedimo

Joninės taršos bandymai yra gyvybiškai svarbi PCB gamybos proceso dalis. Tai padeda gamintojams išvengti gaminio gedimo ar gedimo, nes nustato elektrostatinę iškrovą (ESD), dėl kurios gali kilti problemų dėl PCB veikimo.

Joninės taršos tyrimai gali padėti aptikti ESD, kol tai nesukels problemų. Joninio užterštumo bandymai tikrina, ar nėra jonų, susikaupusių jūsų PCB gamybos ar gabenimo procesų metu. Šie jonai gali sukelti koroziją jūsų grandinių plokštėse ir sukelti koroziją po dažų sluoksniais. Tai galiausiai sukels spalvos pasikeitimą ir kitas įrenginio problemas.

Joninio užteršimo šaltinio aptikimas procese

Svarbiausias joninio užterštumo tyrimo pranašumas yra galimybė aptikti PCB proceso užterštumo šaltinį. Jonų užterštumas gali būti brangi problema, tačiau yra būdų ją sustabdyti, kol ji netaps didele problema.

Vienas iš būdų sužinoti, ar jūsų PCB procese yra joninio užterštumo, yra joninio užterštumo bandymas. Šio tipo bandymai leis jums nustatyti, iš kur atsiranda joninis užterštumas.

Švaros laikymosi procedūros

Švara yra svarbiausias veiksnys užtikrinant, kad jūsų PCB nebūtų teršalų. Svarbu patikrinti savo PCB, kad įsitikintumėte, jog jie atitinka visus švaros reikalavimus. Tai užtikrina, kad atitiksite visus pramonės standartus ir reglamentus.

 

IPC joninės taršos standartas

Geriausios IPC turi spausdintinių plokščių (PCB) joninio užterštumo standartą. Jis naudojamas siekiant užtikrinti, kad jūsų PCB nebūtų jonų, kurie gali sukelti trumpąjį jungimą ir kitas problemas.

Standartas taip pat nurodo, kaip patikrinti PCB, kad įsitikintumėte, jog jie yra saugūs naudoti. Bandymas apima joninio užterštumo matuoklio uždėjimą ant lentos paviršiaus ir jo laidumo matavimą laikui bėgant. Minimalus reikalingas laidumo lygis priklauso nuo plokštės dydžio ir konstrukcijos:

– Nesurinktoms plokštėms: ilgis x plotis x 2 = neapgyvendintas lentos paviršiaus plotas

– Sumontuotoms lentoms: ilgis x plotis x 2 + iki 50 % = surinktos lentos paviršiaus plotas

Išvada

Apskritai, joninės taršos yra tai, ko galima gana lengvai išvengti. Geriausias būdas to išvengti – kurti naujas ir tvariai gaunamas chemines medžiagas ir medžiagas. Šios žinios apie joninį užterštumą gali padėti dizaineriams gamybos procese.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų