SMT-testmethoden voor ionenreinheid: ROSE, ionenchromatografie IC en C3

Op het gebied van Surface Mount-technologie (SMT) is het van cruciaal belang om de ionische zuiverheid van printplaten en elektronische componenten te garanderen. Ionenresiduen kunnen problemen veroorzaken zoals kortsluiting, corrosie en verminderde elektrische prestaties, wat de betrouwbaarheid en levensduur van producten ernstig kan beïnvloeden. Om de ionische zuiverheid van SMT-producten nauwkeurig te beoordelen, worden momenteel methoden gebruikt zoals ROSEResistivity of Solvent Extract, testen van de weerstand van oplosmiddelextractievloeistof, ionenchromatografie, IC-testen en C3-testen.
I. ROSE-test

ROSE-test is een veelgebruikte methode voor het testen van ionische zuiverheid. Het basisprincipe is om indirect het gehalte aan ionische verontreinigingen te evalueren door de weerstand van oplosmiddelextractie-oplossingen te meten.

(I) Teststappen

1. Monstervoorbereiding: Snijd de SMT-printplaat of het te testen onderdeel in monsters van de juiste grootte, waarbij u ervoor zorgt dat het monsteroppervlak representatief is.

2. Oplosmiddelextractie: Plaats het monster in een container gevuld met een specifiek oplosmiddel, meestal isopropanol, en voer ultrasone extractie uit onder bepaalde temperatuur- en tijdsomstandigheden om de ionische verontreinigingen in het oplosmiddel op te lossen.

3. Meting van de soortelijke weerstand: Gebruik een weerstandsmeter om de soortelijke weerstand van de extractieoplossing te meten. Hoe lager de soortelijke weerstand, hoe hoger het gehalte aan ionische verontreinigingen.

(II) Voordelen
De bediening is relatief eenvoudig en de testsnelheid is hoog, wat geschikt is voor snelle screening bij grootschalige productie.

2. Het heeft goede detectiemogelijkheden voor veel voorkomende ionische verontreinigende stoffen zoals chloride, sulfaat, nitraat, enz.

(III) Beperkingen

1. Het is niet in staat verschillende soorten ionische verontreinigende stoffen te onderscheiden en kan alleen informatie verschaffen over de totale hoeveelheid ionen.

2. De detectiegevoeligheid voor ionische verontreinigingen met een lage concentratie is relatief laag.

3. De testresultaten kunnen worden beïnvloed door factoren zoals de zuiverheid van het oplosmiddel en de extractieomstandigheden.

II. Ionenchromatografie IC-test
Ionenchromatografie is een zeer efficiënte en gevoelige ionenanalysetechniek waarmee het type en de inhoud van verschillende ionen nauwkeurig kan worden bepaald.

(I) Testprincipe

Gebaseerd op het principe van ionenuitwisseling, wordt het te detecteren ionenmengsel gescheiden door een ionenuitwisselingskolom, en vervolgens wordt de concentratie van verschillende ionen gedetecteerd door een detector zoals een geleidbaarheidsdetector.

(II) Teststappen

1. Monstervoorbehandeling: Net als bij ROSE-testen worden monstersnijden en oplosmiddelextractie uitgevoerd.

2. Analyse van monsterinjectie: de extractieoplossing wordt via het monsterinjectiesysteem van de ionenchromatograaf in de chromatografische kolom geïnjecteerd en verschillende ionen worden in de chromatografische kolom gescheiden onder de drijvende kracht van de mobiele fase.

3. Detectie en kwantificering: De gescheiden ionen passeren op hun beurt de detector en genereren overeenkomstige signalen. Kwantitatieve analyse wordt uitgevoerd op basis van de signaalintensiteit en standaardcurve om het type en de inhoud van ionen te bepalen.

(III) Voordelen

1. Het kan meerdere ionen tegelijkertijd detecteren, waaronder anionen zoals chloride, fluoride, fosfaat en kationen zoals natrium, kalium en calcium, en geeft gedetailleerde informatie over de samenstelling van ionen.

2. Hoge detectiegevoeligheid, nauwkeurige bepaling van lage concentraties ionenverontreinigende stoffen.

3. Het heeft een hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.

(IV) Beperkingen

1. De instrumenten en apparatuur zijn relatief duur en voor de bediening en het onderhoud zijn professionele technici nodig.

De testtijd is relatief lang, wat niet geschikt is voor snelle detectie bij massaproductie.

III. C3-test

De C3-test is een testmethode voor de zuiverheid van ionen die speciaal is ontworpen voor fluxresiduen in het SMT-assemblageproces.

(I) Testprincipe

De mate van ionische verontreiniging wordt geëvalueerd door de geleidbaarheidsverandering te meten die wordt veroorzaakt door de resterende flux onder specifieke omstandigheden.

(II) Teststappen

1. Monstervoorbereiding: Plaats de SMT-printplaat of het te testen onderdeel in een speciale testopstelling.

2. Testomstandigheden toepassen: Pas specifieke spanning en stroom toe op het monster onder bepaalde temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden.

3. Geleidbaarheidsmeting: Bewaak de geleidbaarheidsverandering van het monster tijdens de test. Hoe hoger de geleidbaarheid, hoe ernstiger de ionische verontreiniging.

(III) Voordelen

1. Direct testen op fluxresidu, dat nauw verwant is aan het SMT-productieproces.

2. In staat zijn om snel de impact van fluxresiduen op de ionenreinheid te beoordelen.

(IV) Beperkingen

1. Het kan alleen ionische verontreinigingen detecteren die verband houden met flux, en heeft beperkte detectiemogelijkheden voor ionische verontreinigingen uit andere bronnen.

2. De testresultaten kunnen worden beïnvloed door testomstandigheden zoals temperatuur, vochtigheid, spanning, enz. Strikte controle van de testomstandigheden is vereist om nauwkeurigheid te garanderen.

IV. Vergelijking en toepassingsselectie van drie testmethoden

(i) Vergelijking

1. Detectievermogen: IC-testen kunnen de meest gedetailleerde informatie verschaffen over ionentypen en -inhoud, gevolgd door ROSE-testen, terwijl C3-testen relatief beperkt zijn.

2. Detectiegevoeligheid: IC-testen hebben de hoogste detectiegevoeligheid, terwijl ROSE-testen en C3-testen een relatief lagere gevoeligheid hebben.

3. Testsnelheid: ROSE-test en C3-test zijn sneller en geschikt voor snelle detectie op de productielocatie, terwijl IC-test relatief langzamer is.

4. Kosten: ROSE-testen hebben lagere kosten, gevolgd door C3-testen, terwijl IC-testapparatuur duur is en hogere kosten met zich meebrengt.

(II) Applicatieselectie

1. Bij massaproductie zijn de ROSE-test en de C3-test geschikt voor snelle screening en voorlopige evaluatie van de ionenreinheid. Als meer gedetailleerde ionenanalyse en zeer nauwkeurige detectieresultaten vereist zijn, of bij R&D en kwaliteitscontrole, moet de IC-test worden geselecteerd.

2. Voor situaties waarbij de nadruk ligt op de impact van fluxresiduen is de C3-test een goede keuze.

3. Rekening houdend met factoren zoals kosten, testvereisten en testefficiëntie, kan het selecteren van een redelijke testmethode of het gebruik van een combinatie van meerdere methoden een uitgebreidere en nauwkeurigere beoordeling van de ionische zuiverheid van SMT-producten opleveren.
   Kortom, de drie SMT-testmethoden voor ionenreinheid, ROSE, ionchromatografie IC en C3, hebben elk hun eigen voor- en nadelen. In praktische toepassingen moeten geschikte testmethoden worden geselecteerd op basis van specifieke omstandigheden om de kwaliteit en betrouwbaarheid van SMT-producten te garanderen. Naarmate de elektronica-industrie zich blijft ontwikkelen, worden de eisen voor ionenzuiverheid steeds hoger en wordt de testtechnologie voortdurend geïnnoveerd en verbeterd. Er wordt verwacht dat er in de toekomst efficiëntere, nauwkeurigere en gemakkelijkere testmethoden zullen ontstaan, die krachtigere ondersteuning zullen bieden voor de ontwikkeling van de SMT-industrie.