表面电子组件的电化学迁移的发生机理取决于四个因素:铜、电压、湿度和离子种类。当环境中的湿气在电路板上形成水滴时,能够与表面上的任何离子相互作用,使离子沿着电路板表面移动。离子与铜发生反应,它们在电压的作用下,被推动着在铜电路之间迁移。这通常被总结为一系列步骤:水吸附、阳极金属溶解或离子生成、离子积累、离子迁移到阴极和金属枝晶状生长。线路板表面的每一种材料都有可能是电迁移产生的影响因素:无论是线路板材料和阻焊层、元器件的清洁度,还是制板工艺或组装工艺产生的任何残留物(包括助焊剂残留物)。由于这种失效机制是动态变化的,理想状况是对每种设计和装配都进行测试。但这是不可行的。这就提出了一个问题:如何比较好地描述一个组件的电化学迁移倾向。SIR表面绝缘电阻测试的目的之一:变更助焊剂和/或锡膏。海南国内电阻测试系统解决方案
可靠的电子组装产品必须能在不同的环境中经受住各种影响因素的考验,例如:热、机械、化学、电等因素。测试每一种考验因素对系统的影响,通常以加速老化的方式来测试。这也就是说,测试环境比起正常老化的环境是要极端得多的。此文中的研究对象主要是各种测试电化学可靠性的方法。IPC将电化学迁移定义为:在直流偏压的影响下,印刷线路板上的导电金属纤维丝的生长。这种生长可能发生在外部表面、内部界面或穿过大多数复合材料本体。增长的金属纤维丝是含有金属离子的溶液经过电沉积形成的。电沉积过程是从阳极溶解电离子,由电场运输重新沉积在阴极上。在电路与组装材料发生的反应过程中,随着时间的推移而逐渐形成这种失效。当金属纤维丝在线路板表面以下生长时,称为导电阳极丝或CAF,本文中不会讨论这种情况,但这也是一个热门话题。当电化学迁移发生在线路板的表面时,它会导致线路之间的金属枝晶状生长,比较好使用表面绝缘电阻(SIR)进行测试。湖南销售电阻测试操作GWHR-256多通道 SIR/CAF实时监控测试系统适用于IPC-TM-650标准,测试速度 20mS/所有通道。
CAF测试方法案例: 1、保持测试样品无污染,做好标记,用无污染手套移动样品。做好预先准备,防止短路和开路。清洁后连接导线,连接后再清洁。烘干,在105±2℃下烘烤6小时。进行预处理,在中立环境下,保持23±2℃和50±5%的相对湿度至少24h。2、在该测试方法中相对湿度的严格控制是关键性的。5%的相对湿度偏差会造成电阻量测结果有0.5到1.0decade的偏差。在有偏置电压加载的情况下,一旦水凝结在测试样品表面,有可能会造成表面树枝状晶体的失效。当某些烤箱的空气循环是从后到前的时候,也可能发现水分。凝结在冷凝器窗口上的水有可能形成非常细小的水滴**终掉落在样品表面上。这样可能造成树枝状晶体的生长。这样的情况必须被排除,确保能够得到有意义的测试结果。虽然环境试验箱被要求能够提供并记录温度为65±2℃或85±2℃、相对湿度为87+3/-2%RH的环境,其相对湿度的波动时间越短越好,不允许超过5分钟。
何谓电化学迁移。金属离子在电场的作用下,电路的阳极和阴极之间会形成一个导电信道产生电解腐蚀(Electrolytic Corrosion。样式如树枝状结构生长,造成不同区域的金属互相连接,进而导致电路短路。ECM现象好发于电路板上。造成电化学迁移(ECM)比较大因素造成ECM形成的比较大因素为「电解质层形成」,电解质层的形成会产生自由离子进而增加导电率。而会加速电解质层形成的原因大多为湿度、温度、汗水、环境中的污染物、助焊剂化学物、板材材料、表面粗糙度…等因素,因此,如何预防电解质层形成极为重要。广州维柯GWHR-256 产品优势:、接口友好:软件可定制,或开放数据接口,或接入实验室 LIMS 系统!
随着电子产品向小型化/集成化的发展,线路和层间间距越来越小,电迁移问题也日益受到关注。一旦发生电迁移会造成电子产品绝缘性能下降,甚至短路。电迁移失效同常规的过应力失效不同,它的发生需要一个时间累积,失效通常会发生在**终客户的使用过程中,可能在使用几个月后,也可能在几年后,往往会造成经济上的重大损失。但是,电迁移的发生不仅同离子有关,它需要离子,电压差,导体,传输通道,湿气以及温度等各种因素综合作用,在长期累积下产生的失效。所以,通过在样品上施加各类综合应力来评估产品后期使用的电迁移风险就显得异常重要。PCB/PCBA绝缘失效分析导通电阻测试系统。海南国内电阻测试系统解决方案
每个板卡一个**测试电源,可适应多批量测试条件。海南国内电阻测试系统解决方案
什么是导电阳极丝测试CAF导电阳极丝测试(Conductiveanodicfilamenttest,简称CAF)是电化学迁移的其中一种表现形式。它与表面树状生长的区别:1.产生迁移的金属是铜,而不是铅或者锡;2.金属丝是从阳极往阴极生长的;3.金属丝是由金属盐组成,而不是中性的金属原子组成。焊盘中的铜金属是金属离子的主要来源,在阳极电化学生成,并沿着树脂和玻璃增强纤维之间界面移动。随着时代发展和技术的革新,PCB板上出现CAF的现象却越来越严重,究其原因,是因为现在电子设备上的PCB板上需要焊接的电子元件越来越多,这样也就造成了PCB板上的金属电极之间的距离越来越短,这样就更加容易在两个金属电极之间产生CAF现象。海南国内电阻测试系统解决方案
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