SMT新的清洗测试方法

SMT新的清洗测试方法

为了削减成本，许多公司开始转向使用免清洗焊剂，这可免除清洗的步骤。但是在某些高可靠性领域如航空航天和汽车领域，用户仍可在印刷电路板上发现残留物，因此需要整个行业共同努力以改进用于确定清洁度的测试方法。

虽然已证明免清洗焊剂较有利于消费品和其他领域，但对于要求苛刻的行业来说，剩余残留物可能成为隐患。在电路板的加工流程中随着元器件数量的增加，这些残留物可能会改变这些过程中所发生的化学反应。而由此引起的问题通常是很难发现和解释的。

“我们所能确定的一点是，离子残留物可能会导致泄漏，而泄漏又会导致产品出现间歇性故障”，Delphi Automotive 材料中心专家经理 Hank Sanftleben 说道。“另外一个问题是电子迁移，这会导致产品的设计功能发生改变。”

这一难题使高可靠性领域的许多企业需要花费大量时间来权衡提高可靠性与降低成本之间的关系。

“我们的多数电路板都是影响飞行质量的关键部件”，Rockwell Collins 的首席材料和工艺工程师 Doug Pauls 说道。“我们在所有工艺环节中都加入了清洗这一步骤。”

Rockwell Collins 公司的许多电路板都装有背光灯，因此无法在高温水中进行清洗。这意味着需要采用特殊的免清洗工艺。

然而有一个明显的问题是，我们需确定电路板上存在何种残留物，进而确定在来料接收中是否需要清洗。该公司刚刚完成了一项一年之久的来料电路板清洁度研究。该项研究

发现，合格供应商提供的电路板均具有极高的清洁度和一致性。

Rockwell Collins 和 Delphi 等制造商一直采用萃取溶液电阻率测试法（通常称为 ROSE 测试法）来确定残留物是否超标。但是这些技术已不再实用。

ROSE 测试及其对应的合格/不合格标准制定于上世纪 70 年代。它们实际上已不再适用于当前形势。IPC-6012 委员会的成员要求制定出更合适的规范”，IPC 清洗及涂层委员会 Pauls 说道。

IPC 据此制定了一项标准，《IPC-5704 无载印刷电路板清洁要求》。该标准主要针对于电路板清洁度问题，提供了用于无载单个、双面和多层印刷电路板清洗的建议要求。

IPC-5704 中所规定的测试须使用新的测试方法来衡量裸板上的污染物和残余物水平。通过离子色谱分析法 (IC) 来分析多种离子结构，如氯化物、溴化物、盐、硫酸盐和钾。该文件还针对每种残留物设定了最大限值，提供了明确的合格/不合格标准。如果电路板使用不同的饰面材料（包括沉锡、沉银和有机可焊性保护层），这些标准水平则会不同。

用户们对该标准将会带来的改进充满期待。“ROSE 测试方法可对所有可溶导电材料进行分析。离子色谱分析测试可分析出电路板上的每一种离子，从而便于查找离子的来源。找出离子的来源后，您就可以据此研究出改进工艺的方法。”Sanftleben 说道。

目前除了实验室外，极少有公司拥有 IC 测试仪。但是许多公司注意到这种设备的价格已有所下跌，并且他们相信这些测试方法将有助于提高其产品可靠性并减少产品故障，因而毫不犹豫地开始采用这种新的检测技术。

“过去，IC 测试的费用很高。但现在，这种设备的价格大约为 $20-30,000，与 ROSE 测试仪相差无几”，Sanftleben 说道。但他补充说，厂家需安排技术娴熟的操作员来完成这些测试以及校准系统。

虽然价格已不是大障碍，但是 Pauls 认识到推广 IC 测试仍还存在很大障碍。“供应商会说他们未曾听说过该测试方法，且要实现合规，对他们来说成本太大”，他说。

Sanftleben 说在 IPC 规范制定完成后的几个月内，这种声音稍有减弱。“现在这已成为一项 IPC 标准，供应商的反弹已没有那么大”，Sanftleben 说道。

许多熟悉 IPC-5704 的观察人士认为，当明年或后年《IPC-6012 钢性印制电路板资格认证和性能规范》修订完成后，针对 IC 测试的最温和的反对声音也会慢慢消失。许多观察人士预测，IPC-5704 将会被引用于该次修订。到那时，在高可靠性产品领域中，它可能至少能成为某些企业的固定监测装置。

“到 IPC-6012 将 IPC-5704 规定纳入其中时，我们会将其作为一个 Rockwell Collins 要求”，Pauls 说道。