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電子生產(chǎn)過程中會(huì)發(fā)生很多肉眼無法看到的清潔度污染，但這些污染又常常會(huì)造成致命傷害，造成很多無法挽回的損失。如何確保產(chǎn)品清潔度范圍，以及如何選擇清潔度檢測(cè)、清洗設(shè)備，我們首先得了解造成電子產(chǎn)品清潔度污染的病源。
線路板的清潔度污染通常非常嚴(yán)重，首先其制作材料本身就存在很嚴(yán)重的污染性，其次生產(chǎn)過程中的有害的殘留或者污染物造成。這些有害的殘留物或者說污染物我們通常可以分成兩大類：離子型或者非離子。
離子污染
離子殘留是那些在濕潤環(huán)境下分解成正或者負(fù)電子。一旦出現(xiàn)此情況，會(huì)造成溶劑的電導(dǎo)性提高；非離子型的殘留是指那些在線路板生產(chǎn)之后留下來的有機(jī)成分，這些成分通常是高分子和油脂。所有這些成分的出現(xiàn)都會(huì)影響電子產(chǎn)品的功能性和可靠性。
通常說來，離子污染物通常是造成這些問題的大多數(shù)來源。而例子污染又主要是由于兩大問題造成，分別是表面腐蝕和結(jié)晶生長。這兩種結(jié)果都會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成最終的損壞。
常見的離子污染來自助焊劑，清洗溶液（比如說自來水）和電鍍化學(xué)溶劑殘留。EMPF（電子設(shè)備制造生產(chǎn)率研究所）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于這些因素最終導(dǎo)致工作的儀器最終損壞的幾率都十分高。引腳由于清潔水溶性的助焊劑不合適也會(huì)造成侵蝕。造成這種災(zāi)難性后果的最終原因就是離子殘留。正是由于離子污染造成的晶體的生長，最終引起了短路，造成過多的電流通連接器的損壞。
非離子污染
非離子污染通常不會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成損壞，但是這并不意味其不會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性造成影響。事實(shí)上通過一系列的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際上造成可焊性，互連性和傳感器的功能失效。因?yàn)榉请x子污染是不能導(dǎo)電的，他們的出現(xiàn)能夠造成連接器的連接端的斷路。EMPF通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一些金手指由于非離子污染造成厚膜問題。
離子型和非離子污染又如何測(cè)量呢？
1. 離子型污染的測(cè)量
a. 電導(dǎo)率測(cè)試
由于污染物的本質(zhì)的不同，我們需要采用不同的測(cè)試方法。最多使用的方法是ROSE，或者說萃取溶劑的電導(dǎo)率測(cè)試。最原始的測(cè)試是將線路板浸潤到溶劑中，在這個(gè)過程中，離子在溶劑中分解，這樣我們就可以觀察到在這個(gè)溶劑中的電導(dǎo)率，從而對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。目前大多數(shù)的公司采用自動(dòng)方法對(duì)此進(jìn)行測(cè)試。通過這樣的測(cè)試我們可以獲得單位為等同氯化鈉總量的測(cè)量結(jié)果，同時(shí)在行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的是這些測(cè)試對(duì)質(zhì)量控制比較有好處，但是對(duì)于失效分析的意義卻不大。這些儀器最早的設(shè)計(jì)是為了測(cè)試線路板上的RMA助焊劑，這些殘留是顯而易見會(huì)在線路板生產(chǎn)后造成殘留。
b. 離子色譜測(cè)試
事實(shí)上為了精確監(jiān)控離子污染我們還可以采用離子色譜來進(jìn)行分析。這樣的系統(tǒng)可以精確標(biāo)定在線路板上的離子殘留的種類和數(shù)量。關(guān)于測(cè)試我們可以采用IPC-TM-6502.3.28所推薦的方法進(jìn)行測(cè)試，我們將線路板或者您的產(chǎn)品置于一個(gè)沒有離子的環(huán)境中，同時(shí)使用配比為75/25的異丙醇溶劑。非常重要的一點(diǎn)是采樣的過程中我們不能引入新的離子污染。EMPF采用HPLC等級(jí)的異丙醇和17兆歐或者更好的去離子水以保證一個(gè)沒有離子污染的萃取環(huán)境。在80度的環(huán)境下線路板需要置于溶劑。萃取的溶劑最后進(jìn)入離子色譜儀，從而用戶可以對(duì)其進(jìn)行分析。事實(shí)上由于類似的儀器售價(jià)比較昂貴和測(cè)試方法比較復(fù)雜，其是較少被用戶采用的。表面絕緣阻抗測(cè)試也可以對(duì)離子污染殘留進(jìn)行測(cè)試。您的測(cè)試樣品和梳狀電路處于85度和85%的濕度的環(huán)境下。由于離子殘留的出現(xiàn)降低了在連接器兩端的阻抗。測(cè)試的阻抗通常和沒有進(jìn)行離子污染的線路板的阻抗進(jìn)行比較。IPC已經(jīng)有類似的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，IPC-9201，給出了什么是表面絕緣阻抗測(cè)試，所用的材料，設(shè)備和對(duì)結(jié)果的解讀。
c. 水滴測(cè)試
水滴測(cè)試也是對(duì)表面絕緣阻抗進(jìn)行定量分析的一種方法。在Y狀電路上加壓，或者在我們感興趣的焊盤或者走線中。我們將水滴置于線路板上，其將兩個(gè)導(dǎo)體連接。同時(shí)我們?cè)诠鈱W(xué)放大鏡的下觀察，其在兩個(gè)導(dǎo)體只見形成短路的時(shí)間。表面污染物的殘留越少，那么可以想象形成短路的時(shí)間越長。目前在所有的以上的測(cè)試結(jié)果之間仍然存在爭(zhēng)議。最新的進(jìn)展是Michael Weekes在SMTA的年會(huì)上發(fā)表一些文章，他研究了所有的以上的測(cè)試方法，并且試圖給出之間的關(guān)系。
2. 非離子污染測(cè)試
對(duì)于非離子污染的測(cè)試，目前最常見的方法是FT-IR，FT-IR通過其我們可以吸收或者傳輸紅外光，從而我們可以判斷有機(jī)物樣品的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)聚合物和有機(jī)物對(duì)于不同的紅外光線都有完全不同的反應(yīng)。我們通過使用FT-IR光譜儀測(cè)試獲得的樣品最后和數(shù)據(jù)庫或者網(wǎng)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，最終確定樣品的成分和構(gòu)成。
了解了兩種污染源后，再“對(duì)癥下藥”，做到機(jī)器清潔、安全、高效運(yùn)行。
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