SJ 20896-2003 印制电路板组件装焊后的洁净度检测及分级.pdf

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1、华民共FL 0143 SJ 20896 2003 印组Purity examination and discrimination of the welded PCA assembles 2003-12-15发布2004-03-01实施中华人民共和国信息产业部批准目。本标准由电子工业工艺标准技术委员会提出。本标准由信息产业部电子第四研究所归口。本标准起草单位g中国电子科技集团公司第二研究所、第二十研究所.本标准主要起草人z徐莉君、崔书群、柏积章、申戈俐、陈慧。SJ 20896-一2003 I 一一一- SJ 20896-2003 即制电路根组件装焊后的洁净度及分级范围本标准规定了印制电路板组件(

2、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。3 GBff 3131 锡铅纤料GBff 8012 铸造锡铅轩料GB 9491 锡焊用液态焊剂SJ厅10565印制板组装件装联技术要求-般要求3, 1 原材料质量要求3, L 1 锡铅焊料压力加工的锡铅焊料的化学成分应符合GBff3131的

3、规定。铸造锡铅焊料的化学成分应符合GB厅8012的规定。3. L 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厅9491的规定。3. L 3 印制板装联印制板装联应符合S1厅10565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:遗风、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.C-35C: 相对湿度:45%-75%。4 电子产晶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。I SJ 20896-2003 5 6 表1电子产晶洁净度分级及洁净度指标洁净度指标要求等级溶剂萃取电阻率

4、离子污染物当量助焊剂残留量适用范围Q.cm gNaCVcm g NalIcm2 2X106 2X106 1.5-3.0 2X106 3.0-5.0 2一般电子产品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.cx- X. X 洁净度等级清洁部位选择清洁检测要求图1印制电路板组件洁净度标识a) C (CleanJiness的第一个字母。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) c) d) 右下标表示洁净度等级zI一表示洁净度指标应符合表1中等级I的要求:II一表示洁挣度指标应符合表1中等级II的要求:囚一表示洁净度指标应符合表1中等级III的要

5、求。第一个数字表示清洁部位的选择:。一没有表面要清洗:1一组装电路板单面要清洗:2一组装电路板两面都要清洗a第二个数字表示清洁检测的要求:0一不需要作洁净度检测:1一用目测法检测:2 要求对溶剂萃取电阻率作检测:3一要求对表面离子残留物含量作检测:4一要求对助焊剂残留物5一要求对松香助焊剂残留物作HPLC6一由用户/创造者协商确。示例，C,-2. 3 C一洁净度标识符号:右F标I表示洁净度应符合表1中等级I的指标要求z第一个数字2表示印制电路板两面都要清洗: 第二个数字3表示要对离子残留物含量作检ili!9.当需注明两种以上检测方法时可用勺表示。印制电路极组件装焊后洁净度检测方法6. 1目11

6、lli去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，应看不到残留物或2 SJ 20896-2003 污染物的痕迹。6.2 溶剂萃取的电阻率测试法自.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游剂的电阻率的变化，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。

7、6.2.3.2 电导电桥或等同量程和精度的仪器。6.2.3.3 清洗溶液的组成:75% (体积比溶剂级异丙醇.25%的蒸馆水，其溶液最小电阻率为6.0X1060.cm, 6.2.3.4 线性测量仪，如卡尺。6. 2. 4 j9!IJ式步骤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250mm的印制电路板组件要用100m冲洗溶液，以细流方式用少1min。初始的洗液必须要测定电阻率。的两面至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

8、按公式(1)可计算出其单位面积上的氧化纳当量。w -1.56X2/p . . ., (1) 式中zW，一一每平方厘米面积上的氯化纳(NaCl)当量，gNafcm;2一-当试样含有1.56问NaClIcm时的电阻率.MO.cm: p一一收集液的电阻率.MO.cm: 1.56一电阻率值为2MO.cm时试样单位面积所含相应的氯化纳(NaCI)当量，glcm气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

9、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 6.3.4 测试溶剂:75%异丙醇加25%的去离子水。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3 SJ 20896一-2003的电导率的各种变量一泵速率、样品面积和时间进行积分处理得到以氯化纳样品为基准的相对微欧值。6.3.4.2 测试当系统校准后，将样品浸到样品稽中。在测试过

10、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)的关系。N = kV r (1/ p,)dt . D 式中2N一一测试液中离子量，mol; K一一实验常数gV一一测试循环回路中测试液的体积，1:P, t时测试的电阻值，Q .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)j!IJ-表面有机污染物的检测方法6.4. 1 范围化纳溶液的相对微欧值，用这个值除

11、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:75mmX50mm。6.4.3 测试设备及工具6.4.3.1 显微镜载玻片z长宽:75 mmX25 mm，玻璃。6.4.3.2 带橡胶头、可清洗的玻璃滴管。6. 4. 3. 3 60 m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CHPLC)级氟化甲:院(乙脂)。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

12、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0.25m 0.50 m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或玻璃管来吹空气: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，使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)

13、重复上述操作用2m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。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:4 SJ 20896 2003 。如果看得见残留物，则表示测试液不纯，不能用于测试:。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J中洗下来的残留物。残留物载玻片电件制组印路在载玻片上收集污染物6.5 松香助焊剂残余物分析一一高效液相色谱法(简称旧LC去)6. 5. 1 范围高

14、效液相色谱法(盯LC)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 氧化甲炕(乙膀) HPLC级。6.5.3.5 去离子水.HPLC级。6.5.3.6 热水槽.80C土5C，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X2)+10%; b) 将处理后的印制电路板组件放入萃取容器或等问

15、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-2mI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80C土5C的热水槽中1h (在容器上切一个小孔); 0 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gF= (AXBXC) I (DXE) . (3) 图2 式中2F一样品溶液中残留物浓度.mg!l; A一样品溶液峰值的面积，cm23B一标准样品的浓度，mgl1; 5 SJ 20896-2003 b) 6 C一标准样品的注入体积，ml; D一标准样品积分

16、面积，cdzE一样品溶液的注入体积，ml。残留物含量按公式(4)计算2式中:L 残留物含量，g/cmz:F 样品溶液中残留物浓度，G 样品溶液的体积，mI; H 标准样品的面积，cm231o一实验常数，glmg， L= (FXG) IH) mgll; Xl0. . . . (4) 何。NllC由。N，中华人民共和国电子行业军用标准印制电路板组件装焊后的洁净度检测及分级SJ 20896-2003 版刷行出印发中国电子技术标准化研究所中国电子技术标准化研究所中国电子技术标准化研究所* 电话，(010) 84029065 传真，(010) 64007812 地址北京市安定门东大街1号邮编1007 网址阳wcesi ac cn 字数1日千字9 16 * 印张z1/16 开本880 X 1230 2004年8月第一次印刷2口04年8月第一版