[原创]浅谈清洗后检测--离子污染，离子色谱，SIR [复制链接]

清洗对于现在越来越精细的电子产品来说，几乎变得不可缺少。然而，清洗到何种程度，什么时候需要更换清洗液，如果判断清洗效果，很多人都有不同的看法。

一般而言，清洗后总是要测试一下的，否则无从知道是否清洗干净。目前对于洁净度这块，常用的方法除了目测意外，最多使用的就是离子污染检测，离子色谱检测和绝缘劣化评价测试（又叫SIR，离子迁移测试）。

外观检测看到的是表面的杂质，这些东西不一定对产品的可靠性带来严重的影响。当然，对于需要涂敷防护漆的产品来说，会影响到防护漆附着的可靠性。
从本质上来说，离子污染才是真正需要控制的指标，它会造成短期的绝缘下降，长期的焊点腐蚀，晶须生长，电化学腐蚀等都可以归结到离子污染超标。
标题中提到的三种方法，都可见于IPC-TM-650，是此类检测中常见的。那么他们之间是否有区别？尤其是前两者，很容易被混淆。

离子污染测试和离子色谱测试都是对产品的洁净度进行的测试。在很多情况下，他们的检测结果有一定的一致性。很多对化学概念了解不深的检测人员，常常会混淆这两种检测方法，或者认为，IC（离子色谱）是更高级的检测手段，可以完全覆盖离子污染测试。


其实这两种方法从测试过程，到衡量指标的各个方面来说，都是完全不同的，两者并不能够相互替代或者完全覆盖。

先说衡量的指标：

离子污染测得的是产品表面的可导电的离子型污染物总量。它不区分离子的种类，不论何种离子只要发生电离，对于导电的贡献（绝缘阻抗的下降）都是一样的。这个情况往往是一个突然的转变。比如离子污染严重超标时，遇到下雨等突变的环境，水汽在电路板表面凝结，绝缘阻抗瞬间大幅下降。如果设备处于工作状态，则可能发生瞬间短路，造成故障。另一个方面，即使环境并非特别潮湿，离子污染也会降低表面阻抗，使电路中的焊点更容易发生晶须生长，从而降低产品的使用寿命。

离子色谱是可以区分离子种类的测试。我们通常根据不同的目标，管控各种不同的离子残留量。比如针对RoHS，我们检测的是重金属离子残留。通常情况下我们会要求测试卤素的残留指标，这是因为卤素（Cl, Br）更容易对焊点造成腐蚀。对于离子残留物主要是卤化物的情况，卤素超标不一定代表产品会在短期发生瞬间失效，可能离子污染是合格的。而对于几乎不含卤素的离子污染超标严重的样品来说，针对卤素的IC测试，结果反而令人满意。

从测试结果的描述来说，离子污染采用的是 NaCl当量。拿阴离子来说，对于含量96ug的SO₄^2-，离子污染测试中，相当于含有71ug的Cl^-；IC测试中，这个值就是96ug。所以即便把所有的IC检测结果加起来，也不会等于离子污染的检测结果。而且其相对大小也没有可比性。

从测试过程来看：
一次离子污染检测，耗时大概从几分钟到几十分钟（静态测试一般定时测15-20分钟，动态根据样品的状况，一般3-30分钟）。不需要复杂的制样过程，操作简单，成本低廉。


一次离子色谱检测，耗时大概2-5小时，前期制样过程较为复杂，成本比离子污染高。


SIR的测试通常流行于日系的公司。主要为SONY的标准所推介。其测试方法更为复杂。通常是将产品放在恒温恒湿箱内（比如80摄氏度80%相对湿度），将产品电路间加上5-100V的电压，保持500-2000小时，随时监控其绝缘阻抗的变化。总体而言，这种方法能够看出更多的细节，其结果也大致和离子污染的监测数据向对应，但其测试时间要漫长很多。


以上有兴趣的朋友，可以来信讨论。
arting@enlite.cn

谢谢分享 有用的知识

很好帖子...

用于制程控制管理, 离子污染测试是最佳选擇....离子色谱用于分析污染物种从而找出污染源, 避免污染...SIR看污染影响在怎样条件下产生离子污染物迁移(Ionic migration)帶來短路,腐蚀失效现像...是可靠性评估方法之—!!

SIR更用于PCB制造工艺评估, 与助焊剂(免清洗 No-clean)的安全可靠性特質评估之項目 !!

阅过了再看看好不好