我们都知道,许多PCB的客户都要求测试PCB的离子污染度。这可能是质量人员不得不了解的一个重要的产品质量特性。

PCB线路板离子污染是指来自助焊剂残留、化学清洗剂残留、空气湿度、电镀、波峰焊、回流焊等工艺的离子污染物在PCBA线路板表面残留的情况。这些残留物可能包括阴离子污染物和阳离子污染物，它们通常带极性，可能在PCB线路板上引起电气化学效应，对PCB线路板的品质造成风险。

作为PCB线路板离子污染物测试机构，在国内也有一些，如果自己有最好不过。这些实验室提供PCBA清洁度检测、氯离子、氟离子、溴离子、碘离子浓度检测、SMT质量分析、半导体芯片检测等实验室服务，并提供分析测试报告。测试报告会根据不同PCB线路板进行分析，体现特定离子污染度含量。

离子污染度测试的必要性，大家来学习一下，就不会觉得你的客户要求多过分。

一、PCBA的污染  
PCBA的污染指任何会降低PCBA的化学、物理或电气性能到不合格水平的表面污染物,如残留物、杂质、夹渣以及被吸附物等。主要来源有以下几个方面:

1. PCBA的元器件和PCB本身的氧化或其他污染。

2. 生产过程中助焊剂产生的残留物。

3. 焊接过程中产生的手印、治具印记、链爪印记、高温胶带、堵孔胶、飞尘等。 

4. 工作场所的尘埃、水分、溶剂蒸汽、烟雾、微粒等,以及静电带电粒子附着于PCBA。

二、污染的危害
污染可能直接或间接地给PCBA带来潜在风险,例如:

1. 残留物中的有机酸可能腐蚀PCBA。 

2. 残留物中的离子在通电时,因PCBA上不同电位之间的电压差,发生电迁移而导致短路。

3. 残留物影响防护涂层的涂布效果。 

4. 随时间和温度变化,涂层出现裂纹和翘皮,影响可靠性。

三、污染导致的PCBA典型问题

1. 腐蚀:铁底板元件由于缺少焊料覆盖,容易在卤素离子和水分作用下腐蚀,PCBA表面发红。在潮湿环境下,酸性离子还可直接腐蚀铜引线、焊点和元器件,导致电路失效。

2. 电迁移:如果PCBA表面有离子污染,极易发生电迁移,金属离子由一个极迁移到另一个极,在另一个极还原为金属,形成树枝状结构,可能导致局部短路。

3. 电接触不良:在PCBA制程中,一些树脂残留物易污染金手指或插座,发热时或在高温下,残留物软化并吸附灰尘,导致接触电阻升高或开路。BGA焊点中的PCB焊盘镍层腐蚀,或富磷层影响焊点与焊盘机械结合强度,受应力作用时出现裂纹,导致点接触失效。 

四、清洗的必要性

1. 外观和电性能要求:

PCBA的污染物最明显的影响是外观,高温高湿环境中,残留物可能吸湿发白。现今PCBA上无引线芯片、微型BGA、CSP和01005等元器件很密集,如果有卤化物残留在元器件下,局部清洗可能导致灾难。 

2. 防护涂层需要:

如果不清洗,树脂残留物会导致涂层分层或裂纹;活性剂残留物可在涂层下电化学迁移,导致破裂。研究表明,清洗可以提高50%的涂层附着力。

3. 免清洗也需要清洗:

免清洗是指电路板的残留物在化学上是安全的,不影响产线,可以留在板

对PCB离子污染测试规范和标准，小编收集整理有下面4类，基本就这些了，供参考：

1. IPC-TM-650测试方法标准提供了两种直接测试PCB离子污染程度的测试方法:离子迁移率测试和电导率测试。这是测评PCB离子污染的主要手段。

2. IPC J-STD-003标准专门规定了PCB电气测试的要求,明确将离子污染测试列为必要的测试项目之一,并对测试程序、设备和判定标准等作出具体规定。

3. IPC-6012和IPC-A-600等PCB相关标准,均推荐将离子污染测试作为可选的电气测试手段,用于评估PCB产品的符合性。

4. 军工和航空用PCB标准,如MIL-PRF-55110和NASA-STD-8739.1等,也均明确将离子污染测试列入PCB测试规范。

                                                                                                                            本文来源于Gavin Li