可靠的电子组装产品必须能在不同的环境中经受住各种影响因素的考验,例如:热、机械、化学、电等因素。测试每一种考验因素对系统的影响,通常以加速老化的方式来测试。这也就是说,测试环境比起正常老化的环境是要极端得多的。此文中的研究对象主要是各种测试电化学可靠性的方法。IPC将电化学迁移定义为:在直流偏压的影响下,印刷线路板上的导电金属纤维丝的生长。这种生长可能发生在外部表面、内部界面或穿过大多数复合材料本体。增长的金属纤维丝是含有金属离子的溶液经过电沉积形成的。电沉积过程是从阳极溶解电离子,由电场运输重新沉积在阴极上。在电路与组装材料发生的反应过程中,随着时间的推移而逐渐形成这种失效。当金属纤维丝在线路板表面以下生长时,称为导电阳极丝或CAF,本文中不会讨论这种情况,但这也是一个热门话题。当电化学迁移发生在线路板的表面时,它会导致线路之间的金属枝晶状生长,比较好使用表面绝缘电阻(SIR)进行测试。测量离子与非离子污染物对PCB可靠性的影响,其效果远比其它方法(如清洁度试验、铬酸银试验等)有效方便。江苏多功能电阻测试批量定制
过程控制方法的讨论J-STD-001文件定义了焊接电气和电子组件的要求。第8节讨论了清洗过程的要求和电化学可靠性相关的测试。本节参考了几种测试方法,这些方法可用于评估印刷电路板表面什么样的离子含量可以降低电阻值。它还包括用户和供应商同意的方法选项。TM-650方法提供了三种过程控制方法,即利用溶剂萃取物的电阻率检测和测量可电离表面污染物,通常称为ROSE测试。溶剂萃取物的电阻率(ROSE)这种测试方法已经成为行业标准几十年了。然而,这一方法近年来在一些发表的论文中,受到了越来越多的研究。加强监测的明显原因是:在某些情况下,这种测试方法已被确定与SIR的结果相***。除了正在进行的讨论内容之外,这种测试对于过程控制来说可能是不切实际和费力的。这增加了寻找新方法的动力,这些新方法比整板萃取更快,操作规模更小。江苏多功能电阻测试批量定制提高失效分析效率,满足客户测试需求。

表面绝缘电阻测试(SIR测试)根据IPC的定义,表面绝缘电阻(SIR)是在特定环境和电气条件下确定的一对触点、导体或接地设备之间的绝缘材料的电阻。在印刷电路板(PCB)和印刷电路组件(PCA)领域,SIR测试——通常也称为温湿度偏差(THB)测试——用于评估产品或工艺的抗“通过电流泄漏或电气短路(即树枝状生长)导致故障”。SIR测试通常在升高的温度和湿度条件下在制定 SIR 测试策略时,选择用于测试的产品或过程将有助于确定**合适的 SIR 测试方法以及**适用的测试工具。一般而言,SIR 测试通常用于对助焊剂和/或清洁工艺进行分类、鉴定或比较。对于后者,SIR 测试通常用于评估一个人的“免清洗”焊接操作。执行,例如85°C/85%RH和40°C/90%,并定期获得绝缘电阻(IR)测量值。
表面电子组件的电化学迁移的发生机理取决于四个因素:铜、电压、湿度和离子种类。当环境中的湿气在电路板上形成水滴时,能够与表面上的任何离子相互作用,使离子沿着电路板表面移动。离子与铜发生反应,它们在电压的作用下,被推动着在铜电路之间迁移。这通常被总结为一系列步骤:水吸附、阳极金属溶解或离子生成、离子积累、离子迁移到阴极和金属枝晶状生长。线路板表面的每一种材料都有可能是电迁移产生的影响因素:无论是线路板材料和阻焊层、元器件的清洁度,还是制板工艺或组装工艺产生的任何残留物(包括助焊剂残留物)。由于这种失效机制是动态变化的,理想状况是对每种设计和装配都进行测试。但这是不可行的。这就提出了一个问题:如何比较好地描述一个组件的电化学迁移倾向。实现多通道电流同时采集,实时监控测试样品离子和材料绝缘劣化过程。

几十年来,行业标准一直认为SIR测试是比较好的方法。然而,在实践中,这种方法有一些局限性。首先,它是在标准梳状测试样板上进行的,而不是实际的组装产品。根据不同的PCB表面处理、回流工艺条件、处理工序等,需要进行**的测试设置。而且测试方法的选择,可能需要组装元器件,也可能不需要。由于和助焊剂分类有关,这些因素的标准化是区分可比较的助焊剂类别的关键。另一方面,工艺的优化和控制可能会遗漏一些关键的失效来源。其次,由于组件处于生产过程中,无法实时收集结果。根据测试方法的不同,测试时间**少为72小时,**多为28天,这使得测试对于过程控制来说太长了。从而促使制造商寻求能快速有效地表征电化学迁移倾向的测试方法,以控制组装工艺。表面绝缘电阻(SIR)被用来评估污染物对组装件可靠性的影响。广东智能电阻测试前景
SIR表面绝缘阻抗测试,可通过加速温湿度的变化,测量测试在特定时间内电流的变化。江苏多功能电阻测试批量定制
在96个小时的静置时间后,测试电压和偏置电压的极性必须是始终一致的。在整个测试过程中,建议每24到100个小时需要换用另外的电阻检测器,确保测试电压和偏置电压的极性始终一致。在电阻测量过程中,为了保证测试的准确性,如果观察到周期性的电阻突降,也应该被算作一次失效。因为阳极导电丝是很细的,很容易被破坏掉。当50%的部分已经失效了,测试即可停止。当CAF发生时,电阻偏小,施加到CAF失效两端的电压会下降。当测试网络的阻值接近限流电阻的阻值时,显得尤为明显。所以在整个测试过程中,并不需要调整电压。9、500个小时的偏置电压后(一共596个小时),像之前一样重新进行绝缘电阻的测量。10、在500小时的偏压加载后,可以进行额外的T/H/B条件。然而,**少要进行500小时加载偏置电压的测试,来作为CAF测试的结果之一。江苏多功能电阻测试批量定制
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