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電路板腐蝕悄悄進行中,你注意到了嗎?

在電子製造業中,「清潔度」不再只是外觀要求,而是直接關係到產品穩定性與壽命的關鍵指標。隨著電路板設計越來越緊湊、功能越來越複雜,即使是微量的離子污染物,也可能在潮濕環境下引發漏電、腐蝕甚至導致系統失效。IPC-TM-650 2.3.25 採用表面離子污染物測試方法,透過簡單而有效的 ROSE Test (Resistivity of Solvent Extract),可快速判斷 PCB 或組裝板的清潔度是否達標。

在電子製造業中,「清潔度」不再只是外觀要求,而是直接關係到產品穩定性與壽命的關鍵指標。隨著電路板設計越來越緊湊、功能越來越複雜,即使是微量的離子污染物,也可能在潮濕環境下引發漏電、腐蝕甚至導致系統失效。IPC-TM-650 2.3.25 採用表面離子污染物測試方法,透過簡單而有效的 ROSE Test (Resistivity of Solvent Extract),可快速判斷 PCB 或組裝板的清潔度是否達標。

電路板腐蝕的無形殺手!離子遷移

電子元件透過焊接技術配置於電路板上,無論採用何種類型之助焊劑,焊接過程仍難以完全避免焊點間殘留焊劑或其他相關化學物質。這些殘留物不僅影響電路板的外觀,更可能對其長期穩定性與可靠性構成潛在威脅。

在高溫與高濕的環境條件下,殘留物的化學特性可能促使焊點與導體間產生腐蝕反應,並導致絕緣材料老化,進一步引發性能惡化,出現如電阻穩定性下降及離子遷移現象等常見問題。離子遷移是指在電場、潮濕環境的作用下,帶電離子沿導體間之絕緣表面或材料內部移動。當這些離子在遷移過程中逐漸沉積於特定區域時,可能形成金屬沉積或導電通道(圖一),造成電路短路、漏電、金屬腐蝕、甚至整體電路或產品失效等情形。除了濕度與溫度等環境條件外,其他因素如製程殘留物、表面活性化學物質、人體汗液、環境污染物、以及電路基板表面粗糙度等,也都可能提供電解質形成的條件,進一步促進化學反應與離子遷移的發生,提升導電性與故障風險。因此,針對電路板上可能殘留的離子污染物,有必要進行縝密且深入的分析與檢測,以確保產品在各種操作條件下的可靠性。

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圖一 離子遷移示意圖

如何檢測?歐米茄測試(Rose Test)

IPC-TM-650 2.3.25 歐米茄測試(Rose Test)是一項針對電路板可離子化表面污染進行檢測的標準方法,廣泛應用於評估電路板或已組裝電子元件的表面清潔度,由於表面污染與清潔度對電子產品的可靠性與壽命有直接關聯,歐米茄測試可作為品質控管與製程優化的重要依據。在測試過程中,待測電路板可透過手動、動態或靜態萃取方式,以適當溶劑將表面可能存在的離子污染物萃取分離。透過測量萃取液的導電率(或電阻率),並與預先建立的已知濃度強電解質所產生的導電率進行比對轉換,便可得知待測溶液總離子含量。最終結果一般以「氯化鈉當量」(μg NaCl Eq./cm²)表示,用以反映樣品單位面積上的離子污染程度。該方法亦可與離子層析法搭配使用(對應 IPC-TM-650 2.3.28分析),以進一步鑑別污染物中各種特定離子及其濃度,提供更深入的污染來源分析與追蹤依據。

測試時機與用途:

▪︎進料檢驗:檢查製程清潔程度、是否有殘留污染
▪︎品質控制:判斷印刷電路板或已組裝電路板是否符合使用性能規範 (IPC-6012 PCB標準:1.56 µg/cm² NaCl)
▪︎品質調查,找出產品失效是否與離子污染有關

可測離子污染物:

項目

汙染物

常見來源

對電子產品的影響

陰離子

Br-、Cl-F-NO3-、NO2-、PO43-、SO42-

助焊劑、添加劑、清潔劑、化學劑、環境汙染

漏電、電化學遷移、腐蝕性、降低可靠度

陽離子

NH4+、Ca2+、Li+、Mg2+、K+、Na+

製程用水、汗水、粉塵、化學品殘留、助焊劑

絕緣失效或腐蝕、提升導電性、電化學遷移

弱有機酸

醋酸鹽、甲酸鹽、蘋果酸鹽、甲磺酸鹽、丁二酸鹽

助焊劑及其降解物、緩衝液、清潔劑

提升導電性、腐蝕元件

SGS提供電路板潔淨度相關檢測服務

潔淨度的核心標準是確保受控環境符合要求,不同產業依需求選擇適合的潔淨等級,並因定期驗證與維護,搭配適當管理與監測,可維持潔淨室的穩定運行,並確保產品品質與安全。

服務內容:

▪︎歐米茄測試

▪︎C3測試儀分析

▪︎製程表面殘留物測試

▪︎微粒子潔淨度測試

▪︎微量陰陽離子汙染測試

▪︎Outgas氣體逸散測試

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