IPC CH-65B CHINESE.pdf - 第116页
理搅拌 和 /或者 加 热试剂 改善 溶 解 性能的 手 段 。 离 子 交 换 树 脂必须 要 同 时和 试剂 及 过 程 温 度 相兼容。 接 触 电子组件 后 的 试剂 的电 阻率 会 被 测 量并和开 始 的 试剂 电路 率 相 比较 。 离 子 残留物 的 浓 度是 通 过 电 阻率 值的 减少 进 行 计 算 的。 8.1 1.4 离⼦ ⾊谱仪 离 子 色谱仪 能用 于 更 准 确评估留 在 已 完 成组装的组件上的 离 子…
8.11.1 ROSE测试 在20世纪60年代，国防部变得越来越关注由于离子污染造成的电路组装板失
效。国防部和工业专家合作，为定量化制造过程中留在电路板上离子污染物的水平而发展质量保证
和过程控制方法。这方法通过测定萃取溶液的电阻率，普遍多指ROSE测试，检测并测定可电离的表
面污染物。这ROSE过程控制工具能用于检查印制线路板和印制线路组件，确定它们是否符合用户的
性能规格
。这里出现的方法已经成为IPC J-STD-001的一部分，这种方法也记录在IPC-TM-650中。
ROSE测试是非常有益的，因为这测试为制造技术的稳定控制，监控产品组装和清洗过程，提供快速
和简便的方法。ROSE方法的局限由无法溶解许多现在的助焊剂残留物并去除，无法检测到夹裹在元
器件下面狭窄空间里的离子污染物。在许多现今前沿的电路组装中，这些局限让ROSE测试当作一种
质量保
证和过程控制的指示物的正确性提出了质疑。为应对这些局限性，需要改善萃取剂、污染物
检测传感器和动态清洁度测试仪，为满足电子组件制造过程质量保证和过程控制的需要。
8.11.2 ROSE测试⽅法的局限 更高的密度，更小的元器件及更低的元器件托高高度都正在改变电
路板清洁度的定义。现在或者传统对质量保证的正常的看法是和可视残留物和萃取液电阻率
的测量是
相关联的。随着元器件尺寸的减小及元器件托高高度间隙的减少，溶解能力、萃取能力及使用ROSE
方法测定离子污物的能力受到很大的质疑。ROSE测试方法是一种切实可行的控制工具，用于测量组
件上平均的离子清洁度。这种标准测试不能用于评估单个元器件。
自动ROSE测试方法仍然是引导电子组件日常的产品检验通用的标准。这通用的标准允许使用很多种
新助焊剂种类，但是这些新助焊剂
种类的多数不溶于标准的75%/25% IPA/H
2
O试剂。对于通用标准的
局限，新的测试设备通过加热IPA/H
2
O混合物来改善溶解性能。
使用ROSE测试方法的测量依赖于夹裹在有机助焊剂基体里的离子残留物的溶解，测量对电阻率的影
响。因此，如果离子残留物没有溶解在IPA/H
2
O混合物中，那么这些不溶解的离子残留物就不会被
ROSE测试检测到，这会导致对电路板清洁度不准确的测定。通用方法的局限，包括电子组件更小的
几何外形尺寸和新的焊接材料/方法，留给公司生产高可靠性的硬件产品很大的隐患，由于缺少可接
收的清洁和测试系统。
8.11.3 ROSE测试设备 清洁度测试设备使用专用的纯化溶剂试剂来去除离子及非离子助焊剂残留
物。试剂循环进出含有在
测电路组件的测试槽的腔室。槽中存在的溶剂试剂通过传导单元持续测量
电导率。这些电导率值随着萃取时间的增加不断累积。在下一次测试进行之前，这些混合物被抽入
到树脂柱进行纯化溶剂试剂。因为从样品中萃取的离子物质及之后从测试腔中抽离，试剂的电导率
将会减少，直到所有萃取的离子物质已经被去除
。
清洁度测试仪包括一个清洗腔和测试腔，输入的溶剂试剂进入到测试腔中，用于感应试剂的电阻率
传感器被安装在测试腔内，输出的试剂用于去除来自测试腔内的溶剂。清洁度测试仪也可能包括物
图8-14 洗涤阶段中的泡沫 图8-15 在顺序冲洗间，洗涤/冲洗室内的泡沫阻碍排⽔
2011年7月 IPC-CH-65B-C
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理搅拌和/或者加热试剂改善溶解性能的手段。离子交换树脂必须要同时和试剂及过程温度相兼容。
接触电子组件后的试剂的电阻率会被测量并和开始的试剂电路率相比较。离子残留物的浓度是通过
电阻率值的减少进行计算的。
8.11.4 离⼦⾊谱仪 离子色谱仪能用于更准确评估留在已完成组装的组件上的离子。这种方法用类
似于在ROSE测试上使用的活性溶剂萃取剂来
萃取电路板上所有的离子。萃取溶剂能通过定量的及定
性的离子 色谱仪进行分析，显 示离 子种 类和种类的浓度。阴离子和阳离子必须通过隔离柱进行测
量。对印制组件使用离子色谱仪分析的标准方法能在IPC-TM-650中找到。
8.11.5 局部污染物
8.11.5.1 特定位置的污染物 一些残留物仍然集中在易受夹裹
的区域。这些区域检查人员通常难以发现。这些局部的污染物在
目检中容易被遗漏
。当这部分在随后的生产/返修循环或者后来
的产品应用中，出现热循环时，这些残留物会在它们隐藏的地点
再度出现。
8.11.5.2 特定区域的检测 检测局部隐藏的残留物是很难检测
的。目检限制在一个明显的90°视角部分。去除这些器件是评估
留在特定器件下残留物最简单的方法。去除元器件来检查元器件
下面的残留物不是很实际的方法。另外一个方法就是使用溶剂或
者蒸汽来萃取残留物
，并用溶剂的电流泄露特性来确定残留物的
量，或者将萃取液提交使用离子色谱仪进行分析。
8.11.5.3 特定区域萃取 蒸汽和溶剂萃取的方法已经被发展起
来用于取出夹裹在特定元器件下的污染物。这些方法基于一个元
器件的堵塞，并迫使元器件下的蒸汽或者溶剂发挥作用。萃取溶
剂或者蒸汽冷凝后被收集，典型的通过离子色谱法进行分析。
8.11.6 敷形涂覆附着和润湿 敷形涂覆是保护性材料，应用于
印制电路或者
其它电子产品中。涂覆能使它们免受环境的湿度和
水汽、机械应力、振动、灰尘和粉尘、腐蚀、污染物及电迁移的
影响。对敷形涂覆的讨论可参考IPC-HDBK-830。
8.11.6.1 敷形涂覆过程因素 电子产品组装过程必须要将输入
和输出作为因素计入组装建立的过程中，上/下游过程，敷形涂
覆过程步骤（见图8-16）。清洗过程不仅仅只有水和清洗剂
。清
洗产品和清洗过程内材料的选择是很关键的。一个很差的清洗过
程是导致敷形涂覆缺陷的根源之一。在敷形涂覆前，清洗任何
PCB是很有必要的。
SMT/回流
PTH/波峰
测试
清洗
掩膜
敷形涂覆/固化
检查
返工
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图8-16 电⼦产品组装过程
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8.11.6.2 前/后⼯序 敷形涂覆过程遵循三个前/后工序：1. 组件
清洗；2. 组件掩膜；3. 组件检查/返工。（见图8-17）
8.11.6.3 敷形涂覆原因和影响因素 敷形涂覆前要清洗的四个
因素：1. 元器件；2. 组件材料；3. 清洗过程和助焊剂化学性质。
（见图8-18）
8.11.6.4 敷形涂覆过程缺陷 清洗过程与过程缺陷紧密相关。
8.11.6.5 掩蔽残留物 用于掩蔽元器件或者单板表面的材料会
导致差的附着和敷形涂覆时的退润湿。
根源是清洗不恰当，残留
物退润湿敷形涂覆导致涂覆产生气泡和差的敷形涂覆附着。
8.11.6.6 离⼦污染物 组件上过多离子的存在可能会导致敷形
涂覆时气泡或者橘皮现象。根源在于清洗不恰当、手指接触和组
件污染。
8.11.6.7 有机残留物导致差的附着/退润湿 有机残留物的表面
进行敷形涂覆时，会导致退润湿和/或者分层。
8.11.6.8 元器件下的残留物 这些残留物会扩散，并导致对元
器件、元器件引线和单板表面敷形涂覆时差的附着性/
退润湿。
根源在于差的清洗、表面能和SMT再流焊温度过高。
8.11.6.9 焊点的残留物 助焊剂残留物会导致对元器件、元器
件引线和覆盖区域敷形涂覆时差的附着性/退润湿。根源在于差
的清洗、波峰焊温度太低和SMT再流焊温度过低。
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图8-17 敷形涂覆前/后⼯序考虑要点
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图8-18 敷形涂覆原因和影响因素
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