印制板(PCB)在生产过程中会受到原材料、制造过程、人为操作等因素的影响,造成污染物残留,这种现象被称为“污染”。其中,以阴离子和阳离子形式存在的污染物对产品质量有重要影响。色谱离子污染是针对产品清洁度控制的一种严格标准,达到此标准的产品可确保高精度设备、仪器、汽车电子等产品的质量稳定性。色谱离子测试通常涉及将PCB浸泡在热水+异丙醇的溶液中,然后利用色谱测试仪测量溶液中各离子含量。这些离子主要包括阴离子(非金属离子)和阳离子(金属离子)两大类。
阴离子主要包括氯化物、溴化物、硫酸盐、氟化物、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐、甲酸盐、醋酸盐、柠檬酸、弱有机酸等,它们主要来源于表面处理的污染和生产过程。例如,氯离子主要来源于热风整平的阻焊剂,溴离子主要来自油墨,硫酸根离子主要来源于化学沉金或沉锡表面处理,氟离子主要来自热风整平助焊剂,硝酸根/亚硝酸根主要来自沉银表面处理药水,而乙酸/甲酸主要来源于酸性清洁剂和无卤助焊剂。阳离子主要包括钠、钾、钙、铵、镁、锂等,这些离子可能存在于板材和油墨中,尤其在表面处理前后处理的自来水中含量较高。
为了控制PCB表面色谱离子污染,需要采取特定的措施。通常情况下,可以使用普通油墨生产PCB,但必须在表面处理后用专门的清洗液彻底清洗,去除表面残留的阴离子。一个典型的生产流程可能包括:开料→内层线路→压合→外层线路蚀刻→阻焊→测试→FQC(最终质量控制)→专用色谱线清洗(使用5段超声波+超纯水)→测量色谱合格→FQA(最终质量评估)→包装出货。这些步骤中的“FQC”和“FQA”是确保产品符合质量标准的重要环节。
为了更深入地理解如何控制和测试PCB上的色谱离子污染,文章还探讨了离子污染的主要来源。阴离子污染主要来自于表面处理的污染,尤其是水中的杂质,如自来水中高含量的氯离子,以及化学沉金、沉锡处理过程中使用的硫酸。阳离子污染则可能来自油墨和板材内含有的金属离子,以及表面处理过程中使用的自来水。控制这些污染的关键在于生产过程中的各个重要控制点,如阻焊剂的选择、油墨稀释剂的使用、蚀刻液和微蚀液的成分,以及酸性除油剂的使用。
通过研究和实施上述措施,可以有效控制PCB表面色谱离子污染,提高产品的整体质量和可靠性。这对于生产高精度电子产品尤其重要,因为这类产品的性能和稳定性往往对污染物的存在非常敏感。对于电子制造业来说,采用先进的测试技术和合理的清洗流程,是确保产品质量的基础。通过不断优化生产流程和控制措施,可以进一步提高制造过程的稳定性和产品的市场竞争力。