金属离子在阴极沉积过程在阴极区,阳极溶解生成的金属离子(主要为锡离子和铅离子)在电场的作用下,在电解液中迁移到阴极得到电子直接生成金属单质;或者与阴极生成的氢氧根离子相遇而生成氢氧化物的沉淀物,氢氧化物的沉淀物发生脱水分解为氧化物,氧化物继续还原为金属单质。伴随着枝晶的生长过程,阴极区还发生的反应为电解质中溶解氧气的还原反应及水的还原反应,反应方程式如下:Pb2++2e-→PbSn2++2e-→SnSn4++4e-→SnO2+2H2O+4e-→4OH-2H2O+2e-→H2+2OH-Pb2++2OH-→Pb(OH)2→PbO+H2OSn2++2OH-→Sn(OH)2→SnO+H2OSn4++4OH-→Sn(OH)4→SnO2+2H2O为建立可抑制电化学迁移中阴极还原沉积过程,可能的有效途径为可以在阴极表面添加不同的活性剂,使阴极沉积物由树枝状结构变为分散在阴极表面,由此可有效避免由树枝状枝晶的生长而造成的短路失效。梳形电路“多指状”互相交错的密集线路图形,用板面清洁度、绿油绝缘性等,高电压测试的一种特殊线路图形。湖北智能电阻测试服务电话
PCB/PCBA绝缘失效失效机理绝缘电阻是表征PCB绝缘性能的一个简单而且容易测量的指标,绝缘失效是指绝缘电阻减小。一般,影响绝缘电阻的因素有温度、湿度、电场强度以及样品处理等。绝缘失效通常可能发生在PCB表面或者内部,前者多见于电化学迁移(ECM)或化学腐蚀,后者则多见于导电阳极丝(CAF)。1、电化学迁移(ECM)电化学迁移是在直流电压的影响下发生的离子运动。在潮湿条件下,金属离子会在阳极形成,并向阴极迁移(见图6.1),形成枝晶。当枝晶连接两种导体时,便造成了短路,而且枝晶会因电流骤增而发生熔断。1、电化学迁移(ECM)电化学迁移是在直流电压的影响下发生的离子运动。在潮湿条件下,金属离子会在阳极形成,并向阴极迁移(见图6.1),形成枝晶。当枝晶连接两种导体时,便造成了短路,而且枝晶会因电流骤增而发生熔断。2、导电阳极丝(CAF)目前公认的CAF成因是铜离子的电化学迁移随着铜盐的沉积。在高温高湿条件下,PCB内部的树脂和玻纤之间的附力劣化,促成玻纤表面的硅烷偶联剂产生水解,树脂和玻纤分离并形成可供离子迁移的通道。广东sir电阻测试批量定制SIR测试目的变动电路板设计或布局。
局部萃取的离子色谱法在过去的十年中,一种新兴的方法得到了***的应用,那就是局部萃取,然后用离子色谱(IC)分析来控制重要的清洁度,通常被称为C3测试。这种方法使用冷蒸汽直接通过一个小喷嘴,并在选定的电路板和组件表面冷凝,用以溶解各种离子。然后喷嘴将水和离子的溶液萃取回测试池中进行测试。电流通过萃取物,并测量达到持续状态的时间。然后用离子色谱法对萃取物进行检测,以确定其中存在的离子种类及数量。这种类型的测试特别适用于对电路板上潜在的问题区域进行抽查,例如低间距组件、高热质量区域、选择性焊接的部件和清洗过的组件。**重要的是,局部萃取方法可以很容易地集成到质量保证协议中,以验证测试结果随时间变化的一致性和很多不同组装工艺的一致性。
金属离子迁移过程此失效样品灌封胶有机物与电路板上电阻存在一定缝隙,未能完全隔绝两端电极,缝隙的存在为电化学迁移提供了迁移通道。因此密封电阻与电路板间缝隙能够抑制金属离子的迁移过程。针对金属离子的迁移过程,可以加入络合剂,使其与金属正离子形成带负电荷的络合物,带负电的络合物将不会往阴极方向迁移和在阴极处发生还原沉积,由此达到抑制金属离子往阴极迁移的目的。同时,随着外电场强度增大,会加快阳极溶解、离子迁移和离子沉积过程。根据文献[10]报道,当外电压不超过2V时,形成的树枝状沉积物数目较少,且外加电压的增加会使得电化学迁移造成的短路失效时间会***缩短。因此,尽量在设计阶段中,设置元件在工作状态时为较低的外电场,也能避免由于快速发生电化学迁移而导致的短路失效,延长使用寿命。通过表面绝缘电阻(SIR)测试数据可以直接反映PCB的清洁度。
SIR和局部萃取的结果是通过或失败。判定标准分别基于电路电阻率和萃取液电阻率。为了便于参考,附录中包含了详细的结果。如表1所示,通过被编码为绿色,失败被编码为橙色。结果显示了一个清晰的定义:即所有未清洗的测试模块都没有通过测试,所有清洗过的测试模块都通过了测试。事实上,助焊剂残渣中含有大量的离子,局部萃取试验很快就超过了电阻率极限。在未清洗板上有几种离子浓度很高。总的来说,这是一个非常极端的比较,因为更有可能是部分清洗而不是完全未清洗。这加强了必须清洗使用了水溶性焊锡膏组件的重要性。测试评估绝缘电阻性能的综合解决方案。海南pcb离子迁移绝缘电阻测试直销价
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失效机理分析及防护策略结合以上结果,电阻失效是由于经典电化学迁移引起(ElectrochemicalMigration,ECM)。其中失效模型包含Ag、Sn、Pb等金属元素,指的是在一定的偏压电场条件下,作为阳极的电子元件发生阳极金属溶解,溶解到电解质中的金属离子在电场作用下迁移到阴极,并发生沉积还原的行为,**终导致金属离子以树枝状结晶形式向阳极生长[6]。因此电化学迁移现象有三个必要的过程:(1)阳极溶解形成金属离子过程;(2)金属离子迁移过程;(3)金属离子在阴极沉积过程[7]。湖北智能电阻测试服务电话
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