طرق اختبار نظافة الأيونات SMT: ROSE، والكروماتوغرافيا الأيونية IC وC3

في مجال تكنولوجيا التركيب السطحي (SMT)، من الضروري ضمان النظافة الأيونية للوحات الدوائر والمكونات الإلكترونية. يمكن أن تسبب بقايا الأيونات مشاكل مثل الدوائر القصيرة، والتآكل، وانخفاض الأداء الكهربائي، مما قد يؤثر بشكل خطير على موثوقية المنتجات وعمرها. من أجل إجراء تقييم دقيق للنظافة الأيونية لمنتجات SMT، تُستخدم حاليًا طرق مثل مقاومة ROSER لمستخلص المذيبات، واختبار مقاومة سائل استخلاص المذيبات، والتحليل اللوني الأيوني، واختبار IC، واختبار C3.
I. اختبار روز

اختبار ROSE هو طريقة شائعة الاستخدام لاختبار النظافة الأيونية. مبدأها الأساسي هو تقييم محتوى الملوثات الأيونية بشكل غير مباشر عن طريق قياس مقاومة محلول استخلاص المذيبات.

(ط) خطوات الاختبار

1. تحضير العينة: قم بقطع لوحة دائرة SMT أو مكونها ليتم اختبارها في عينات ذات حجم مناسب، مما يضمن أن سطح العينة تمثيلي.

2. الاستخلاص بالمذيب: ضع العينة في حاوية مملوءة بمذيب معين، عادة الأيزوبروبانول، وقم بإجراء الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تحت درجة حرارة وظروف زمنية معينة لإذابة الملوثات الأيونية في المذيب.

3. قياس المقاومة: استخدم مقياس المقاومة لقياس مقاومة محلول الاستخلاص. كلما انخفضت المقاومة، زاد محتوى الملوثات الأيونية.

(ثانيا) المزايا
العملية بسيطة نسبيًا وسرعة الاختبار سريعة، وهي مناسبة للفحص السريع في الإنتاج واسع النطاق.

2. يتمتع بقدرات جيدة على الكشف عن الملوثات الأيونية الشائعة مثل الكلوريد والكبريتات والنترات وما إلى ذلك.

(ثالثًا) القيود

1. وهو غير قادر على التمييز بين أنواع مختلفة من الملوثات الأيونية، ويمكنه فقط تقديم معلومات عن إجمالي كمية الأيونات.

2. حساسية الكشف عن الملوثات الأيونية منخفضة التركيز منخفضة نسبيًا.

3. قد تتأثر نتائج الاختبار بعوامل مثل نقاء المذيبات وظروف الاستخلاص.

ثانيا. اختبار اللوني الأيوني IC
اللوني الأيوني هو أسلوب تحليل أيوني عالي الكفاءة وحساس يمكنه تحديد نوع ومحتوى الأيونات المختلفة بدقة.

(ط) مبدأ الاختبار

استناداً إلى مبدأ التبادل الأيوني، يتم فصل الخليط الأيوني المراد اكتشافه من خلال عمود التبادل الأيوني، ومن ثم يتم الكشف عن تركيز الأيونات المختلفة بواسطة كاشف مثل كاشف الموصلية.

(ثانيا) خطوات الاختبار

1. المعالجة المسبقة للعينة: على غرار اختبار ROSE، يتم إجراء قطع العينات واستخلاص المذيبات.

2. تحليل حقن العينة: يتم حقن محلول الاستخلاص في العمود الكروماتوجرافي من خلال نظام حقن العينة الخاص بالكروماتوجراف الأيوني، ويتم فصل الأيونات المختلفة في العمود الكروماتوجرافي تحت القوة الدافعة للطور المتحرك.

3. الكشف والقياس الكمي: تمر الأيونات المنفصلة عبر الكاشف بدورها، مما يولد الإشارات المقابلة. يتم إجراء التحليل الكمي على أساس كثافة الإشارة والمنحنى القياسي لتحديد نوع ومحتوى الأيونات.

(الثالث) المزايا

1. يمكنه اكتشاف أيونات متعددة في وقت واحد، بما في ذلك الأنيونات مثل الكلوريد والفلورايد والفوسفات والكاتيونات مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم، مما يوفر معلومات مفصلة عن تكوين الأيونات.

2. حساسية كشف عالية، تحديد دقيق للتركيز المنخفض للملوثات الأيونية.

3. لديها دقة عالية والتكرار.

(رابعا) القيود

1. الأدوات والمعدات باهظة الثمن نسبيًا، ويتطلب التشغيل والصيانة فنيين محترفين.

وقت الاختبار طويل نسبيًا، وهو غير مناسب للكشف السريع في الإنتاج الضخم.

ثالثا. اختبار C3

اختبار C3 هو طريقة اختبار نظافة الأيونات المصممة خصيصًا لبقايا التدفق في عملية تجميع SMT.

(ط) مبدأ الاختبار

يتم تقييم درجة التلوث الأيوني عن طريق قياس تغير الموصلية الناجم عن التدفق المتبقي في ظل ظروف محددة.

(ثانيا) خطوات الاختبار

1. إعداد العينة: ضع لوحة الدائرة SMT أو المكون المراد اختباره في جهاز اختبار متخصص.

2. تطبيق شروط الاختبار: تطبيق جهد وتيار محددين على العينة تحت ظروف معينة من درجات الحرارة والرطوبة.

3. قياس الموصلية: مراقبة تغير الموصلية للعينة أثناء الاختبار. كلما زادت الموصلية، كلما زاد التلوث الأيوني.

(الثالث) المزايا

1. اختبار مباشر لبقايا التدفق، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بعملية إنتاج SMT.

2. تكون قادرة على تقييم تأثير بقايا التدفق على نظافة الأيونات بسرعة.

(رابعا) القيود

1. يمكنه فقط اكتشاف الملوثات الأيونية المرتبطة بالتدفق، ولديه قدرات محدودة في اكتشاف الملوثات الأيونية من مصادر أخرى.

2. قد تتأثر نتائج الاختبار بظروف الاختبار مثل درجة الحرارة والرطوبة والجهد وما إلى ذلك. يلزم التحكم الصارم في ظروف الاختبار لضمان الدقة.

رابعا. المقارنة واختيار التطبيق لثلاث طرق اختبار

(ط) المقارنة

1. القدرة على الكشف: يمكن أن يوفر اختبار IC المعلومات الأكثر تفصيلاً عن أنواع الأيونات ومحتواها، يليه اختبار ROSE، في حين أن اختبار C3 محدود نسبيًا.

2. حساسية الكشف: يتمتع اختبار IC بأعلى حساسية للكشف، بينما يتمتع اختبار ROSE واختبار C3 بحساسية أقل نسبيًا.

3. سرعة الاختبار: اختبار ROSE واختبار C3 أسرع ومناسبان للكشف السريع في موقع الإنتاج، في حين أن اختبار IC أبطأ نسبيًا.

4. التكلفة: اختبار ROSE له تكلفة أقل، يليه اختبار C3، في حين أن معدات اختبار IC باهظة الثمن ولها تكلفة أعلى.

(ثانيا) اختيار التطبيق

1. في الإنتاج الضخم، يعد اختبار ROSE واختبار C3 مناسبين للفحص السريع والتقييم الأولي لنظافة الأيونات. إذا كانت هناك حاجة إلى تحليل أيون أكثر تفصيلاً ونتائج كشف عالية الدقة، أو في البحث والتطوير ومراقبة الجودة، فيجب اختيار اختبار IC.

2. بالنسبة للحالات التي يكون فيها التركيز على تأثير بقايا التدفق، يعد اختبار C3 خيارًا جيدًا.

3. مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل التكلفة ومتطلبات الاختبار وكفاءة الاختبار، فإن اختيار طريقة اختبار معقولة أو استخدام مجموعة من الطرق المتعددة يمكن أن يوفر تقييمًا أكثر شمولاً ودقة للنظافة الأيونية لمنتجات SMT.
   باختصار، فإن طرق اختبار نظافة الأيونات SMT الثلاثة وهي ROSE، والكروماتوغرافيا الأيونية IC، وC3 لها مزاياها وعيوبها. في التطبيقات العملية، ينبغي اختيار طرق الاختبار المناسبة بناءً على ظروف محددة لضمان جودة وموثوقية منتجات SMT. مع استمرار تطور صناعة الإلكترونيات، أصبحت متطلبات نظافة الأيونات مرتفعة بشكل متزايد، كما أن تكنولوجيا الاختبار تبتكر وتتحسن باستمرار. في المستقبل، من المتوقع أن تظهر طرق اختبار أكثر كفاءة ودقة وملاءمة، مما يوفر دعمًا أقوى لتطوير صناعة SMT.