PCB ishlab chiqarish va yig'ish jarayonida tozalash texnologiyasi mahsulotning ishlashi va ishonchliligini ta'minlash uchun asosiy bo'g'indir. Substratni qayta ishlash va qirqishdan keyin qoldiqlarni tozalash yoki payvandlashdan keyin lehim oqimini olib tashlash bo'ladimi, to'liq bo'lmagan tozalash natijasida qolgan qoldiq moddalar bir qator sifat muammolarini keltirib chiqarishi va hatto terminal uskunasining uzoq-barqaror ishlashiga ta'sir qilishi mumkin. Shu sababli, pcb platasini tozalashdan keyin qoldiqlarni aniqlash mahsulot sifatini nazorat qilish va potentsial xavflardan qochishning asosiy vositasiga aylandi.
1, PCB kartasi qoldiqlari xavfi: e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydigan sifat xavfi
Tozalashdan keyin qoldiq moddalar iz bo'lishi mumkin, ammo ular bosilgan elektron platalarning elektr ishlashi, mexanik ishonchliligi va atrof-muhitga moslashuviga ko'p o'lchovli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Maxsus xavflar asosan quyidagi uchta jihatda aks etadi:
Birinchidan, elektr ishlamay qolishi. Eritma eritmalaridagi xlorid ionlari va lehim oqimidagi organik kislota ionlari kabi qoldiq ionli moddalar nam muhitda o'tkazuvchan yo'llarni hosil qilishi mumkin, bu esa pcb yuzasida izolyatsiya qarshiligining pasayishiga, qochqin oqimining kuchayishiga, signallarning o'zaro bog'lanishiga va hatto qisqa tutashuvga olib keladi va og'ir holatlarda kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Ion bo'lmagan qoldiqlar (masalan, yog 'va qatron qoldiqlari) uzatish liniyalari yoki prokladkalar yuzasini qoplashi, signal uzatish yo'qotishlarini oshirishi va impedans moslashuvini buzishi mumkin, ayniqsa yuqori{2}}chastotali va yuqori{3}}bosma platalarda, bunday qoldiqlar signalning yaxlitligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Ikkinchidan, mexanik ishonchlilikning pasayishi kuzatiladi. Qoldiq moddalar pcb va komponentlar orasidagi bog'lanish interfeysiga zarar etkazishi mumkin. Misol uchun, qoldiq oqim lehim bo'g'inlarini korroziyaga olib kelishi mumkin, bu esa lehim qo'shimchasining kuchini pasayishiga olib keladi. Tebranish va harorat aylanishi kabi atrof-muhit ta'sirida lehim bo'g'inlari yorilishga moyil bo'lib, kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Bundan tashqari, qoldiq yopishqoq moddalar chang va aralashmalarni ham adsorbsiyalashi mumkin, ular vaqt o'tishi bilan to'planib, bosilgan elektron platalarning issiqlik tarqalish ko'rsatkichlariga ta'sir qiladi, komponentlarning qarishini tezlashtiradi.
Nihoyat, atrof-muhitga moslashish qobiliyati yomonlashdi. Yuqori harorat, yuqori namlik va tuz purkagich kabi og'ir muhitda qoldiq korroziv moddalar pcb substratlari va mis plyonkalarining oksidlanishini va korroziyasini tezlashtirishi, mahsulotning xizmat qilish muddatini qisqartirishi mumkin. Misol uchun, agar dengiz muhitida bosilgan elektron platalarda qoldiq xlorid ionlari mavjud bo'lsa, bu kuchli elektrokimyoviy korroziyaga olib kelishi va elektron uzilishlarga olib kelishi mumkin, bu esa aerokosmik, avtomobil elektronikasi va boshqa sohalarda bosilgan elektron platalar uchun halokatli nosozliklarga olib kelishi mumkin.
2, PCB taxtasi qoldiqlarining asosiy turlari va manbalari
Qoldiqlarning turi va manbasini aniqlashtirish tegishli aniqlash usullarini tanlash va muammolarni aniq aniqlash uchun zaruriy shartdir. Kimyoviy xossalari va ishlab chiqarish jarayoniga ko'ra, pcb tozalashdan keyingi qoldiqlarni quyidagi uch toifaga bo'lish mumkin:
(1) Ion qoldiqlari
Ion qoldiqlari asosan kimyoviy ishlov berish texnikasidan kelib chiqadi va kuchli suvda eruvchanligi va o'tkazuvchanligiga ega bo'lib, ular elektr nosozliklarining asosiy sabablari hisoblanadi. Umumiy turlarga quyidagilar kiradi: qoldiq xloridlar, ftoridlar va sulfatlar (etching eritmasidan); Payvandlash jarayonidan keyin oqimning parchalanishi natijasida hosil bo'lgan organik kislota ionlari (masalan, rozin kislotasi va karboksilat); Elektrokaplama jarayonidan keyin qoldiq metall ionlari (masalan, mis ionlari, qalay ionlari). Ushbu turdagi qoldiq pcb yuzasida yoki bo'shliqlarida osongina adsorbsiyalanadi. An'anaviy tozalash bilan yaxshilab olib tashlanmasa, namlik o'zgarishi paytida ionlar ajralib chiqadi, bu esa izolyatsiya ishiga zarar etkazishi mumkin.
(2) ion bo'lmagan qoldiq
Ion bo'lmagan qoldiqlar asosan organik moddalardan iborat bo'lib, o'tkazuvchanlikka ega emas, lekin ular bosilgan elektron platalarning sirt xususiyatlariga va bog'lanish ko'rsatkichlariga ta'sir qilishi mumkin. Asosan: substratni qayta ishlash jarayonida qoldiq ajratuvchi moddalar va qatron qoldiqlari; Tozalash jarayonlarida ishlatiladigan qoldiq erituvchilar (masalan, alkogol va keton erituvchilar); Oqimdagi rozin qatroni, mum komponentlari va boshqalar. Ion bo'lmagan qoldiqlar odatda juda yopishqoq bo'lib, lehim prokladkalari va uzatish liniyalari yuzasiga osongina yopishadi. Ular nafaqat keyingi yig'ish jarayonlariga ta'sir qilishi mumkin (masalan, SMT paytida komponentlarning noto'g'ri joylashishi), balki issiqlik tarqalishiga to'sqinlik qilishi va mahalliy harorat ko'tarilishini tezlashtirishi mumkin.
(3) Donador qoldiq
Donador qoldiqlar turli xil manbalarga ega bo'lgan jismoniy aralashmalarga tegishli, shu jumladan pcb ishlab chiqarish jarayonida hosil bo'lgan substrat changi va mis folga qoldiqlari; Atrofdagi chang va tolalar; Tozalash jarayonida cho'tkalardan to'kilgan tola zarralari va filtr paxta. Agar bunday qoldiqlar lehim yostiqchalari yoki pinlar orasiga yopishib qolsa, ular virtual lehim va yomon aloqaga olib kelishi mumkin; Agar u chiplar va kondansatkichlar kabi nozik komponentlarning ichki qismiga kirsa, ayniqsa, miniatyuralashtirilgan va yuqori zichlikdagi bosma platalar uchun mexanik nosozliklarga ham olib kelishi mumkin.
3, PCB qoldiqlarini aniqlashning asosiy texnologiyasi va dastur stsenariylari
Har xil turdagi qoldiqlar uchun sanoat turli xil etuk aniqlash texnologiyalarini ishlab chiqdi, ularning har biri aniqlashning aniqligi, samaradorligi va qo'llaniladigan stsenariylarda o'z afzalliklariga ega. Moslash usullari haqiqiy ehtiyojlarga qarab tanlanishi kerak.
(1) Ion xromatografiyasi: ion qoldiqlarini aniq aniqlash
Ion xromatografiyasi ion qoldiqlarini aniqlash uchun "oltin standart" hisoblanadi. Qoldiq ionlar ajratish ustuni bilan ajratiladi va keyin detektor (masalan, o'tkazuvchanlik detektori) yordamida ion kontsentratsiyasi uchun miqdoriy tahlil qilinadi. Xlorid ionlari va organik kislota radikallari kabi turli ionlarni aniq aniqlay oladi, aniqlash chegarasi ppm yoki hatto ppb.
Ushbu texnologiyaning afzalligi uning sifat va miqdoriy usullarning kombinatsiyasidadir. U nafaqat qoldiq ionlarning turini aniqlabgina qolmay, balki qoldiq miqdorini ham aniq hisoblab, aerokosmik va tibbiy asbob-uskunalar bosilgan elektron platalar kabi qattiq stsenariylarda sifat nazorati uchun mos keladi. Sinov paytida, avvalo, ekstraksiya eritmasi (masalan, deionizatsiyalangan suv) yordamida PCB yuzasidagi ion qoldiqlarini ajratib olish kerak, so'ngra ekstraktsiya eritmasida xromatografik tahlil qilish kerak. Biroq, bu usulni ishlatish nisbatan murakkab va uzoq aniqlash sikliga ega (bitta sinov uchun taxminan 1-2 soat), bu uni real vaqt rejimida onlayn sinovdan o‘tkazishdan ko‘ra partiyaviy namuna olish testi uchun qulayroq qiladi.
(2) Furye transform infraqizil spektroskopiyasi: ion bo'lmagan qoldiqlarning sifat tahlili-
Furye transformatsiyasining infraqizil spektroskopiyasi qoldiq moddalarning kimyoviy tuzilishini ularning infraqizil yutilish spektrlarini tahlil qilish orqali aniqlaydi, so'ngra ion bo'lmagan qoldiqlarning turlarini (masalan, kanifol va erituvchi qoldiqlari) aniqlaydi. Printsip shundaki, gidroksil, karbonil va benzol halqalari kabi turli xil organik moddalarning funktsional guruhlari infraqizil nurning o'ziga xos to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi. Standart spektral kutubxona bilan taqqoslash orqali qoldiq komponentlarni tezda aniqlash mumkin.
FTIR ning afzalligi uning tez aniqlash tezligida (har bir aniqlash uchun taxminan 5{1}}10 daqiqa), namunani yo‘q qilishning hojati yo‘qligida va ion bo‘lmagan qoldiqlarni sifatli tekshirishga yaroqliligidadir. Misol uchun, sinov paytida pcb yuzasida rozin xarakterli yutilish cho'qqisi topilsa, lehim oqimi qoldig'i to'liq olib tashlanmaganligini aniqlash mumkin. Biroq, bu usul past miqdoriy aniqlikka ega va qoldiq miqdorlarni aniq hisoblab bo'lmaydi. U odatda dastlabki aniqlash usuli sifatida ishlatiladi va miqdoriy tahlilga erishish uchun boshqa usullar (masalan, vazn usuli) bilan birlashtiriladi.
(3) Optik mikroskop va skanerlovchi elektron mikroskop: zarracha qoldiqlarini vizual aniqlash
Optical microscope and scanning electron microscope are the main tools for observing particulate residues. The former is suitable for rapid detection of larger particles (particle size>10 m m), ikkinchisi esa mikrometr yoki hatto nanometr o'lchamdagi zarralarni kuzatishi mumkin. Shuningdek, u qoldiq manbasini (masalan, mis qoldiqlari va tola zarralari) aniqlash uchun energiya spektrometri orqali zarrachalarning elementar tarkibini tahlil qilishi mumkin.
Optik mikroskopni ishlatish oson va tejamkor{0}} ishlab chiqarish liniyalarini onlayn tezkor tekshirish uchun javob beradi. U avtomatlashtirilgan uskunalar orqali ommaviy pcb zarralarini aniqlashga erishishi mumkin; SEM yuqori aniqlikdagi stsenariylar uchun javob beradi, masalan, miniatyuralashtirilgan bosma platalar yuzasida mayda zarrachalarni aniqlash yoki zarrachalar tarkibi va manbasini tahlil qilish, tozalash jarayonlarini optimallashtirish uchun asos yaratadi. Biroq, SEM uskunalari yuqori xarajatlarga va past aniqlash samaradorligiga ega, bu esa qiyin muammolarni bartaraf etish va jarayonlarni optimallashtirish uchun ko'proq mos keladi.
(4) Yuzaki izolyatsiyaga chidamlilik testi: qoldiq ta'sirlarni bilvosita baholash
Sirt izolyatsiyasi qarshiligi sinovi qoldiqlarning turini va tarkibini to'g'ridan-to'g'ri aniqlamasa ham, pcb yuzasida ikki nuqta orasidagi izolyatsiya qarshiligini o'lchash orqali qoldiqlarning elektr ishlashiga ta'sirini bilvosita baholashi mumkin. Bu usul haqiqiy foydalanish muhitini (masalan, yuqori harorat va yuqori namlik muhitini) taqlid qiladi, pcbni ma'lum harorat va namlik sharoitlariga joylashtiradi, ma'lum bir kuchlanishni qo'llaydi va izolyatsiya qarshiligining o'zgarishi tendentsiyasini kuzatadi: agar qarshilik pasayishda davom etsa, bu qoldiq moddalar ionlarni chiqarayotganligini va izolyatsiyaning buzilishi xavfi mavjudligini ko'rsatadi.
SIR testining afzalligi shundaki, u amaliy qo'llash stsenariylariga yaqin va qoldiqlarning mahsulot ishonchliligiga ta'sirini intuitiv tarzda aks ettira oladi, bu esa uni sifatni tekshirish usuli sifatida mos keladi. Biroq, bu usul qoldiqning o'ziga xos turini aniqlay olmaydi va muammoning asosiy sababini aniqlash uchun boshqa aniqlash usullari bilan birlashtirilishi kerak.
PCB platasini tozalashdan keyin qoldiqni aniqlash mahsulotning ishonchliligini ta'minlash uchun "mudofaaning so'nggi liniyasi" bo'lib, uning texnik darajasi bosilgan elektron platalarning sifati va qo'llanilishi xavfsizligiga bevosita ta'sir qiladi. PCB ning yuqori zichlik, miniatyura va yuqori ishonchlilik tomon rivojlanishi bilan qoldiqlarni aniqlash yuqori aniqlik va samaradorlikni muvozanatlashi kerak. Kelajakda ikkita asosiy tendentsiya bo'ladi: bir tomondan, aniqlash texnologiyasi avtomatlashtirish va razvedkaga yangilanadi (masalan, onlayn ion xromatografiyasini aniqlash uskunasi, bu-vaqtda real vaqt monitoringi va avtomatik signalizatsiyaga erisha oladi); Boshqa tomondan, aniqlash va tozalash jarayonlari chuqur integratsiya qilinadi, aniq{3}}aniqlash ma'lumotlari bo'yicha real vaqtda fikr-mulohazalar va tozalash parametrlarini dinamik sozlash, "aniqlashni optimallashtirishni qayta aniqlash" ning yopiq-aylanma nazoratiga erishiladi.