روش های تست پاکیزگی یون SMT: ROSE، کروماتوگرافی یونی IC و C3

در زمینه فناوری نصب سطحی (SMT)، اطمینان از تمیزی یونی بردهای مدار و قطعات الکترونیکی بسیار مهم است. بقایای یون می تواند مشکلاتی مانند اتصال کوتاه، خوردگی و کاهش عملکرد الکتریکی ایجاد کند که می تواند به طور جدی بر قابلیت اطمینان و طول عمر محصولات تأثیر بگذارد. به منظور ارزیابی دقیق تمیزی یونی محصولات SMT، در حال حاضر از روش هایی مانند ROSE Resistivity عصاره حلال، تست مقاومت مایع استخراج با حلال، کروماتوگرافی یونی، تست IC و تست C3 استفاده می شود.
I. تست رز

تست ROSE یک روش رایج برای آزمایش تمیزی یونی است. اصل اساسی آن ارزیابی غیرمستقیم محتوای آلاینده‌های یونی با اندازه‌گیری مقاومت محلول استخراج با حلال است.

(I) مراحل تست

1. آماده‌سازی نمونه: برد مدار SMT یا قطعه مورد آزمایش را به نمونه‌هایی با اندازه مناسب برش دهید و از نمایان بودن سطح نمونه اطمینان حاصل کنید.

2. استخراج با حلال: نمونه را در ظرفی پر از یک حلال خاص، معمولاً ایزوپروپانول، قرار دهید و استخراج اولتراسونیک را در شرایط دما و زمان معین انجام دهید تا آلاینده های یونی در حلال حل شوند.

3. اندازه گیری مقاومت: از یک مقاومت سنج برای اندازه گیری مقاومت محلول استخراج استفاده کنید. هرچه مقاومت کمتر باشد، محتوای آلاینده های یونی بیشتر است.

(II) مزایا
این عملیات نسبتا ساده است و سرعت آزمایش سریع است که برای غربالگری سریع در تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.

2. قابلیت تشخیص خوبی برای آلاینده های یونی رایج مانند کلرید، سولفات، نیترات و غیره دارد.

(III) محدودیت ها

1. قادر به تشخیص انواع مختلف آلاینده های یونی نیست و فقط می تواند اطلاعاتی در مورد مقدار کل یون ها ارائه دهد.

2. حساسیت تشخیص برای آلاینده های یونی با غلظت پایین نسبتا کم است.

3. نتایج آزمایش ممکن است تحت تأثیر عواملی مانند خلوص حلال و شرایط استخراج باشد.

II. تست آی سی کروماتوگرافی یونی
کروماتوگرافی یونی یک تکنیک تجزیه و تحلیل یونی بسیار کارآمد و حساس است که می تواند نوع و محتوای یون های مختلف را به دقت تعیین کند.

(I) اصل تست

بر اساس اصل تبادل یونی، مخلوط یونی که باید شناسایی شود از طریق یک ستون تبادل یونی جدا می شود و سپس غلظت یون های مختلف توسط یک آشکارساز مانند آشکارساز رسانایی تشخیص داده می شود.

(II) مراحل تست

1. پیش تصفیه نمونه: مشابه آزمایش ROSE، برش نمونه و استخراج با حلال انجام می شود.

2. تجزیه و تحلیل تزریق نمونه: محلول استخراج از طریق سیستم تزریق نمونه کروماتوگرافی یونی به ستون کروماتوگرافی تزریق می شود و یون های مختلف در ستون کروماتوگرافی تحت نیروی محرکه فاز متحرک جدا می شوند.

3. تشخیص و کمی سازی: یون های جدا شده به نوبه خود از آشکارساز عبور می کنند و سیگنال های مربوطه را تولید می کنند. تجزیه و تحلیل کمی بر اساس شدت سیگنال و منحنی استاندارد برای تعیین نوع و محتوای یون ها انجام می شود.

(III) مزایا

1. می تواند چندین یون را به طور همزمان تشخیص دهد، از جمله آنیون هایی مانند کلرید، فلوراید، فسفات و کاتیون هایی مانند سدیم، پتاسیم و کلسیم و اطلاعات دقیقی در مورد ترکیب یون ها ارائه می دهد.

2. حساسیت تشخیص بالا، تعیین دقیق غلظت کم آلاینده های یونی.

3. دقت و تکرارپذیری بالایی دارد.

(IV) محدودیت ها

1. ابزار و تجهیزات نسبتاً گران هستند و تکنسین های حرفه ای برای بهره برداری و نگهداری مورد نیاز هستند.

زمان تست نسبتا طولانی است که برای تشخیص سریع در تولید انبوه مناسب نیست.

III. تست C3

تست C3 یک روش تست تمیزی یون است که به طور خاص برای باقیمانده های شار در فرآیند مونتاژ SMT طراحی شده است.

(I) اصل تست

درجه آلودگی یونی با اندازه گیری تغییر رسانایی ناشی از شار باقی مانده در شرایط خاص ارزیابی می شود.

(II) مراحل تست

1. آماده سازی نمونه: برد مدار یا قطعه SMT را برای آزمایش در یک دستگاه تست تخصصی قرار دهید.

2. اعمال شرایط آزمایش: ولتاژ و جریان خاصی را در شرایط دما و رطوبت معین به نمونه اعمال کنید.

3. اندازه گیری رسانایی: تغییر رسانایی نمونه را در طول آزمایش کنترل کنید. هر چه رسانایی بیشتر باشد، آلودگی یونی شدیدتر است.

(III) مزایا

1. به طور مستقیم برای باقی مانده شار، که ارتباط نزدیکی با فرآیند تولید SMT دارد، آزمایش کنید.

2. قادر به ارزیابی سریع تأثیر باقی مانده شار بر تمیزی یون باشید.

(IV) محدودیت ها

1. فقط می تواند آلاینده های یونی مربوط به شار را تشخیص دهد و قابلیت تشخیص محدودی برای آلاینده های یونی از منابع دیگر دارد.

2. نتایج آزمایش ممکن است تحت تأثیر شرایط آزمایش مانند دما، رطوبت، ولتاژ و غیره باشد. برای اطمینان از صحت، کنترل دقیق شرایط آزمون مورد نیاز است.

IV. مقایسه و انتخاب کاربردی سه روش تست

(i) مقایسه

1. قابلیت تشخیص: آزمایش آی سی می تواند دقیق ترین اطلاعات را در مورد انواع و محتوای یون ارائه دهد و به دنبال آن تست ROSE قرار می گیرد، در حالی که آزمایش C3 نسبتاً محدود است.

2. حساسیت تشخیص: تست IC بالاترین حساسیت تشخیص را دارد، در حالی که تست ROSE و تست C3 حساسیت نسبتاً کمتری دارند.

3. سرعت تست: تست ROSE و تست C3 سریعتر و مناسب برای تشخیص سریع در محل تولید هستند، در حالی که تست IC نسبتا کندتر است.

4. هزینه: تست ROSE هزینه کمتری دارد و به دنبال آن تست C3 قرار می گیرد، در حالی که تجهیزات تست IC گران هستند و هزینه بیشتری دارند.

(II) انتخاب برنامه

1. در تولید انبوه، تست ROSE و تست C3 برای غربالگری سریع و ارزیابی اولیه تمیزی یون مناسب هستند. اگر تجزیه و تحلیل دقیق یون و نتایج تشخیص با دقت بالا مورد نیاز باشد، یا در تحقیق و توسعه و کنترل کیفیت، تست IC باید انتخاب شود.

2. برای شرایطی که تمرکز بر تاثیر باقیمانده شار است، تست C3 انتخاب خوبی است.

3. با در نظر گرفتن عواملی مانند هزینه، الزامات آزمایش و کارایی آزمایش، انتخاب یک روش آزمایش معقول یا استفاده از ترکیبی از چندین روش می‌تواند ارزیابی جامع‌تر و دقیق‌تری از تمیزی یونی محصولات SMT ارائه دهد.
   به طور خلاصه، سه روش تست پاکیزگی یون SMT ROSE، کروماتوگرافی یونی IC و C3 هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در کاربردهای عملی، روش های تست مناسب باید بر اساس شرایط خاص انتخاب شوند تا از کیفیت و قابلیت اطمینان محصولات SMT اطمینان حاصل شود. همانطور که صنعت الکترونیک به توسعه خود ادامه می دهد، الزامات برای تمیزی یون به طور فزاینده ای افزایش می یابد و فناوری آزمایش دائما در حال نوآوری و بهبود است. انتظار می‌رود در آینده، روش‌های آزمایشی کارآمدتر، دقیق‌تر و راحت‌تر ظاهر شوند و پشتیبانی قدرتمندتری برای توسعه صنعت SMT فراهم کنند.