离子污染精准定性及定量测试指南及案例分析
您知道吗？电子产品60%以上的意外失效，竟源于肉眼看不见的“隐形杀手”——当工程师们反复排查电路设计却找不出原因的“幽灵故障”，往往源自线路板上残留的微量卤素离子或有机酸等离子型污染物。更惊人的是，因徒手接触所转移至电路板表面的手汗中的盐分，足以在潮湿环境下引发堪比癌细胞扩散的“电化学迁移”失效。
一、离子污染物怎么来的？有哪些类型？
- 阴离子，如氟离子，氯离子，硫酸根，硝酸根等；
- 弱有机酸，如甲酸，乙酸，琥珀酸，己二酸等；
- 阳离子，如钠离子，钾离子，铵根离子，镁离子等。
- 工艺残留：电镀液、助焊剂等化学物质残留在PCB表面；
- 环境因素：来自存放或使用环境中沉降或吸附的污染物；
- 材料老化：封装等聚合物材料析出离子。
二、如何精准测试离子污染物？
测试方法按照IPC-TM-650 2.3.28B，使用75%IPA水溶液作为提取液，80℃水浴加热1小时后，取提取液进样测试，判断标准参考IPC-CH-65B。
测试后，我们以故障品的阴离子色谱图为例展示结果，通过定性和定量分析，本次测试共识别到10种阴离子和弱有机酸，其中溴离子，琥珀酸和己二酸超过标准限值5倍以上。
综上所述，离子色谱法能够精准的获得产品表面的离子污染数据，包含离子种类和离子含量，从而帮助查找污染物的来源，或者评价残留物的风险水平。
三、ZESTRON R&S分析服务：污染物分析
除了离子色谱法，离子污染物的测试及评价方法有以下几种常用手段：
- 依据IPC-TM-650 2.3.25。
- 提取污染物，实现0.01 – 30 μg/cm²范围内的总离子污染度定量测试。
- 探测助焊剂活性剂残留的成像技术，即使是极低的数量。
- 探测来自助焊剂的活性剂残留，以此鉴别附着力问题或漏电流路径。
- 提取局部位置的离子污染物，为进一步离子色谱分析做制样准备。
- 通过直接分析局部污染物提取液的漏电流水平，衡量局部的离子污染程度及风险。
- 模拟高温高湿极端环境，捕捉绝缘电阻异常波动。
- 5 V < U < 3000 V，根据要求的温度和湿度条件。
污染物风险评估及湿度环境耐受性材料和工艺的选择。 - 提前预警潜在失效风险。