PCB电路板离子污染分析的常用标准和应用场景

PCB英文全称Printed circuit boards，指印制电路板，是电子元器件电气连接的提供者。越是精密的设备，电路板上元器件密度越高，线与线的间距也就越小，PCB板从光板到半成品、成品的工艺流程上会涉及助焊剂及有机酸的使用，所以它本身就应该在成品后期采用专业的半导体清洗剂完成板面的清洗及烘干。

然而由于实际生产上非规范流程或工艺流程的简化，导致搭配到电子电器上的成品面板上有机酸及阴阳离子的残留过多，电路板表面的离子残留可能导致电路板本身的腐蚀，缩短电器的使用寿命，因此 PCB 的供应商和使用商均把离子表面清洁度作为质量控制的一项重要指标，对电路板表面的离子残留物的检测也就势在必行了。

PCB电路板在我们生活中虽然不常直接见到，却普遍存在于我们日常生活的方方面面，从芯片、存储器、电源器、转换机、服务器、科学仪器等专用产品到手机、电脑、电视、空调、冰箱等生活电器，随便打开一件电子产品的外壳，你就会发现电路板原来就在身边。

一 什么是PCB板清洁度

PCB板清洁度指的是有害的残留或者污染物，主要分为两大类：离子污染和非离子污染。

离子污染物在潮湿空气中以离子形式存在的残留物，通常是有极性的，而且有可能在线路板上引起电气化学效应（如果同时还有电子出现），这些污染物由于不能通过目检发现，其存在尤其危险。

非离子污染物是指那些在线路板生产之后留下来的不能导电的有机残留物，这些成分通常是高分子、油脂。

二 PCB电路板离子污染物来源有哪些？

污染物主要来源于电镀、波峰焊、回流焊和化学清洁等工艺，主要有助焊剂残留、电离表面活化剂、乙醇、氨基乙醇和人体汗液等5种污染形式。

三 PCB电路板离子污染物会导致什么现象？

当PCB板出现离子污染会导致产品出现失效现象。最常见的离子污染导致的问题分别是表面腐蚀和结晶生长，最终引起了短路，过多的电流通过连接器，造成电子产品的最终损坏。

四 PCB电路板离子污染分析的常用标准？

离子污染分析常用的标准有2种：

1、《IPC-TM-650 2.3 28B 电路板离子分析离子色谱法》，明确了7种常规阴离子和8种弱有机酸的检测要求。

2、 《IPC-TM-650 2.3.25D通过萃取液的阻抗来测试表面离子污染度》是测总离子浓度，目前无统一的行业规定，依据客户要求，有的客户按照总离子浓度要求的（IPC﹤1.56 μg NaCl/cm²），有客户按单个离子的浓度要求，如钡离子、氯离子、溴离子、硫酸根等离子都有相应的残留浓度值的要求。

五 什么是IPC标准？

IPC即美国“印制电路板协会”，全球总部设于美国伊利诺伊州的班诺克本，并在全球各地均设有办事机构。作为会员驱动型组织以及行业标准、培训、市场研究和公共政策倡导的领导者，IPC通过开展各种项目以满足全球产值达2万亿美元的电子行业的需求。自1957年以来，IPC引导电子互联行业经历了巨大的发展，涉及电子行业的设计、印制板制造、电子组装与测试等各个领域。

PCB行业公认的测试标准IPCTM-650手册，收录了与印制板制造和工艺及印制板材料相关的测试方法共计400多种，测试方法类型包含目视、尺寸、物理、化学、机械、电气、环境六大类，是一套非常全面的PCB行业测试规范。

六 什么是IPC-TM-650 2.3 28B 电路板离子分析离子色谱法？

IPC-TM-650规定使用离子色谱法测定电路板和电路板组件表面的7种阴离子、6种阳离子和8种有机酸总计21种离子。

其中阴离子有F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-，阳离子有Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+，有机酸有甲酸、乙酸、己二酸、谷氨酸、苹果酸、甲磺酸、琥珀酸、邻苯二甲酸。

备注：实验室实际管控测试的是7种阴离子和8种有机酸。

该方法的优点是可以很详细的了解各离子的残留种类及其含量。

7种常规阴离子+8种有机酸标准谱图

七 离子清洁度测试应用场景有两方面：

应用场景一 ：离子清洁度测试是产品失效分析的重要手段之一

客户的产品卖到市场上一段时间，客户投诉产品无法开机失效，对产品进行拆解分析，锁定是PCB线路板因离子污染导致失效的产生，需要进行专业的离子清洁度测试寻找潜在污染源；

应用场景二：检测产品的质量，提高产品的良率

PCB线路板产品在生产制造后，，企业需要详细了解产品是否满足行业标准或客户方的需求，需要进行专业的测试，了解离子污染物的来源。

PCB板7种常规阴离子+8种有机酸标准谱图

八 总结

家电电器电路板和工业电路板，为防止离子迁移导致的失效，PCB板面的洁净度要求也就越高。电路板表面的离子残留可能导致电路板本身的腐蚀，缩短电器的使用寿命。

审核编辑：郭婷