印制电路板组件装焊后的洁净度检测及分级 1、范围 本标准规定了印制电路板组件（PCA）装焊后洁净度的分类、洁净度等级及洁净度的检测方法。 本标准适用于电子行业中印制电路板组件装焊后的洁净度检验与测试。 2、引用文件 下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡注日期的引用文件，其后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 3131 锡铅钎料 GB/T8012 铸造锡铅钎料 GB9491 锡焊用液态焊剂 SJ/T 10565 印制板组装件装联技术要求 3、一般要求 3.1、原材料质量要求 3.1.1锡铅焊料 压力加工的锡铅焊料的化学成分应符合GB/T3131的规定。 铸造锡铅焊料的化学成分应符合GB/T8012的规定。 3.1.2焊剂 免洗类液态焊剂应符合产品标准的规定。 松香基液态焊剂应符合GB/T9491的规定。 3.1.3印制板装联 印制板装联应符合SJ/T10565的规定。 3.2、检测环境的要求 3.2.1检测环境应符合以下要求： 通风、防静电、无尘、无污染。 3.2.2大气条件应符合以下要求： 温度：15℃～35℃； 相对湿度：45％～75％。 4、电子产品洁净度分级及洁净度指标 根据电子产品可靠性及工作性能要求将洁净度分为三个等级，如表1规定。 表1 电子产品洁净度分级及洁净度指标 等级        洁净度指标要求        适 用 范 围         溶剂萃取电阻率 Ω.cm        离子污染物当量 μgNaCl/cm2        助焊剂残留量 μgNaCl/cm2        Ⅰ        ＞2×106        ＜1.5        ＜40        高可靠电子产品 Ⅱ        ＞2×106        1.5～3.0        ＜100        耐用电子产品 Ⅲ        ＞2×106        3.0～5.0        ＜200        一般电子产品 5、印制电路板组件洁净度标识 印制电路板组件洁净度标识如图1。 图1 印制电路板组件洁净度标识 a)“C”(Cleanliness的第一个字母C)作为洁净度标识，右下标表示洁净度等级，后接两位数字表示电路板组件的洁净度要求。 b) 右下标表示洁净度等级： Ⅰ--表示洁净度指标应符合表1中等级Ⅰ的要求； Ⅱ--表示洁净度指标应符合表1中等级Ⅱ的要求； Ⅲ--表示洁净度指标应符合表1中等级Ⅲ的要求； c)第一个数字表示清洁部位的选择： 0—没有表面要清洗； 1—组装电路板单面要清洗； 2--组装电路板两面都要清洗； d) 第二个数字表示清洁检测的要求： 0—不需要作洁净度检测； 1—用目测法检测； 2—要求对溶剂萃取电阻率作检测； 3—要求对表面离子残留物含量作检测； 4—要求对助焊剂残留物的表面有机污染物作检测； 5—要求对松香助焊剂残留物作HPLC检测； 6—由用户/制造商协商确定的其他检测。 示例1：CⅠ-2,3 C—洁净度标识符号； 右下标Ⅰ表示洁净度应符合表1中等级Ⅰ的指标； 第一个数字“2”表示印制电路板两面都有清洗； 第二个数字“3”表示要对离子残留物含量作检测，当需注明两种以上检测方法时可用“/”表示。 6、印制电路板组件装焊后洁净度检测方法 6.1 目测法 清洗过的印制电路板组件在表面及焊点四周用5倍～10倍的放大镜进行观察，应看到残留物或污染物的痕迹。 6.2 溶剂萃取的电阻率测试法 6.2.1范围 该测试方法用于确定印制电路板组件表面是否存在污染物。它的基础是测量清洗印制电路板组件溶剂的电阻率的变化，当有污染物，如镀层盐份、焊锡残留物、蚀刻剂或洗涤剂被溶解后，溶剂的电阻率将降低。 6.2.2 试样 任何印制电路板组件都有足够的面积用足够的溶剂来测定其电阻率。 6.2.3 测试设备及工具 6.2.3.1 各种玻璃仪器，如烧杯、漏斗、容量瓶和洗瓶等。这些仪器可以是玻璃的也可以是塑料的，但在使用过程中必须要绝对清洁。 6.2.3.2 电导电桥或等同量程和精度的仪器。 6.2.3.3 清洗溶剂的组成：75％（体积比）溶剂级异丙醇，25％的蒸馏水，其溶液最小电阻率为6.0×106Ω.cm。 线性测量仪，如卡尺。 6.2.4 测试步骤 6.2.4.1 确定印制电路板组件的表面尺寸，包括板两面和安装组件所需的大致面积。 6.2.4.2 将测试板悬挂在一个尺寸大小合适的漏斗上方，下面放一个收集器。 6.2.4.3 每250mm2的印制电路板组件要用100ml冲洗溶液，以细流方式用溶液冲洗测试板的两面至少1min。初始的洗液必须要测定电阻率。 6.2.4.4 用电桥或等同量程和精度的仪器测冲洗液的电阻率。 6.2.4.5 按公式（1）可计算出其单位面积上的氯化钠当量。 Wr＝1.56×2/ρ………………………………(1) 式中： Wr    ---每平方厘米面积上的氯化钠(NaCl)当量，μg NaCl /cm2； 2   ---当试样含有1.56μg NaCl /cm2时的电阻率，MΩ.cm； ρ  ---收集液的电阻率，MΩ.cm； 1.56---电阻率值为2 MΩ.cm时试样单位面积所含相应的氯化钠(NaCl)当量，μg/cm2。 6.3 离子污染物当量测试法（动态法） 6.3.1 范围 确定印制电路板组件表面离子污染物的数量，这些污染物必须溶于水、酒精或其混合物。 6.3.2 试样 任何印制电路板组件。 6.3.3 测试设备 6.3.3.1 动态测试仪 该设备应能从待测表面用溶剂萃取离子，然后测出该溶剂的电导率。溶剂由一个带测试槽的循环回路用泵输送，电导池和离子交换柱在溶剂流会测试槽之前脱去所有离子。电导池采用温度补偿以避免由于温度变化而引起的读数偏差。计量泵以恒定的速度通过回路来输送溶剂。记录仪记录电导率随时间的变化。 6.3.3.2 测试溶剂：75％异丙醇加25％的去离子水。 6.3.4 测试步骤 6.3.4.1 校准 一旦设备系统中建立了稳定电导率的流体以后，向测试溶液中注入精确量的校准液，系统将对溶液的电导率的各种变量—泵速率、样品面积和时间进行积分处理得到以氯化钠样品为基准的相对微欧值。 6.3.4.2 测试 当系统校准后，将样品浸到样品槽中。在测试过程中，溶液电导率会偏离电导率基准线，然后逐步趋近基准线，当到达基准线后，不会再有污染物析出，测试即告终止。样品曲线进行积分，校准用来确定污染物的量。所萃取离子的总的摩尔量符合公式（2）得关系。 N=kV∫0∞(1/ρt)dt………………………………(2) 式中： N—测试液中离子量，mol； K—实验常数； V—测试循环回路中测试液的体积，l； ρt—t时测试的电阻值，Ω.cm。 6.3.4.3 测试数据的处理 从6.3.4.2得出的数据是印制电路板组件表面污染物相对于氯化钠溶液的相对微欧值，用这个值除以印制电路板组件的总面积，得出的是单位面积的相对微欧值。 6.4 助焊剂残留物检测—表面有机污染物的检测方法 6.4.1 范围 用于测定印制电路板组件表面是否存在有机的非离子性污染物。尽管测试液体会溶解少量无机化合物，但一般它的浓度会很低，相对于高浓度的有机污染物来说可以忽略。 6.4.2 试样 印制电路板组件，最小尺寸为长×宽：75mm×50mm。 6.4.3 测试设备及工具 6.4.3.1 显微镜载玻片： 6.4.3.2 带橡胶头、、可清洗的玻璃滴管。 6.4.3.3 60ml滴管用橡胶头。 6.4.3.4 不起毛的手套。 6.4.3.5 测试液体：光谱级或高压液相色谱（HPLC）级氰化甲烷（乙腈）。其它经过认可的适当的溶剂也可使用。 6.4.4 测试步骤 6.4.4.1 准备 a) 用测试液冲洗载玻片，参照6.4.4.2中的方法干燥，参照6.4.4.4中的方法确认其上面无残留物； b) 拿住测试样品的边缘，在载玻片上方呈一定的角度，样品不能接触载玻片。 6.4.4.2 测试 a) 在样品上缓慢滴下0.25ml～0.50ml的测试液体，让它流过试样表面的一小片区域，然后滴在载玻片上，滴管不要接触试样，见图2； b) 在通风橱中用和缓的干燥空气或氮气将测试液体吹干蒸发。如果没有上述的压缩空气或氮气，可采用大的橡胶吹球后玻璃管来吹空气； c) 应避免测试液体的快速蒸发，这是因为快速蒸发会使载玻片表面变冷，是空气在载玻片上结雾； d) 如果用加热来蒸发水分，会挥发掉部分或全部的残留物，从而使结果无效； e) 重复上述操作用2ml测试液体冲洗试样的每个部分，并使液体全部积聚在载玻片上。 6.4.4.3 对照实验 a) 在另外一块同样的载玻片上加上等量的测试液，使其蒸发； b) 如6.4.4.4中所述观察载玻片，应看不到残留物； c) 如果看得见残留物，则表示测试液不纯，不能用于测试； d) 如果载玻片上可以看到微弱的痕迹，这并不表示有污染物存在。 6.4.4.4 评价 拿住载玻片的边缘使其倾斜，让上方的灯光照在上面反射。这时如果有的话可以看到从试样上冲洗下来的残留物。 图2 在载玻片上收集污染物 6.5 松香助焊剂残余物分析—高效液相色谱法(简称HPLC法) 6.5.1 范围 高效液相色谱法(HPLC)用于印制电路板组件松香助焊剂焊后残余物的分析。这个测试用于评估过去常用的松香系助焊剂的清洗过程。 6.5.2 试样 用于萃取的印制电路板组件。 6.5.3 测试设备及工具 6.5.3.1 高效液相色谱仪。 6.5.3.2 适合萃取的容器或等同物来萃取印制电路板组件。 6.5.3.3 测容积的瓶子。 6.5.3.4 氰化甲烷（乙腈），HPLC级。 6.5.3.5 去离子水，HPLC级。 6.5.3.6 热水槽，80℃±5℃。 6.5.4 测试步骤 6.5.4.1 萃取 a) 确定印制电路板组件的面积。通常计算表面面积方法为（长×宽×2）+10％； b) 将处理后的印制电路板组件放入萃取容器后等同物中； c) 测试溶液为75％异丙醇25％的去离子水（体积比）； d) 向萃取容器中加入75ml～200ml的测试溶液，足够覆盖印制电路板组件； e) 放入测试样品后热密封容器并放入80℃±5℃的热水槽中1h（在容器上切一个小孔）； f) 用上述方法萃取未经处理的印制电路板组件。 6.5.4.2 残渣浓度的计算 a) 样品溶液中残留物浓度按公式（3）计算： F＝(A×B×C)/(D×E) ………………………………(3) 式中： F--样品溶液中残留物浓度，mg/l； A--样品溶液峰值的面积，cm2； B--标准样品的浓度，mg/l； C--标准样品的注入体积，ml； D--标准样品积分面积，cm2； E--样品溶液的注入体积，ml。 b) 残留物含量按公式（4）计算： L＝((F×G×)/H)×1000………………………………(4) 式中： L--残留物含量，μg/ cm2； F--样品溶液中残留物浓度，mg/l； G--样品溶液的体积，ml； H--标准样品的面积，cm2； 1000--实验常数，μg/ mg。