|
|
Проверка степени ионного загрязнения необходима, потому что остатки ионов, образующиеся при производстве и пайке печатных плат, могут влиять на надежность конечного узла. В условиях влаги ионное загрязнение может привести к возникновению следующих проблем: замыкание между проводниками, возникающее из-за выстраивания электропроводящей цепочки; коррозия, разъедающая сами проводники; потеря сопротивления изоляции. Поэтому важно отслеживать степень ионного загрязнения, указывающего на класс чистоты и, следовательно, на ожидаемую надежность узла. Ионное загрязнение измеряется погружением образца в проверочный раствор, состоящий из 2-пропанола и деионизированной воды для растворения загрязнителей. Растворение ионосодержащих веществ приводит к изменению проводимости проверочного раствора; измеренное значение этого изменения преобразуется в значение степени загрязнения, выраженное в мкг/см2, в эквиваленте NaCI.
Контроль пайки и качества очистки
В условиях расширяющегося использования не требующих очистки паяльных флюсов или флюсов с низким содержанием твердых веществ и оборудования для пайки с контролируемой газовой средой, показатель ионного загрязнения стал основным параметром контроля за технологическим процессом в производственной среде. Приборы для определения ионного загрязнения являются исключительными измерительными инструментами статистического контроля производственных процессов (SPC - Statistical Process Control) пайки и очистки. Проверка определенного количества образцов в час и за день позволяет выявлять все изменения степени ионного загрязнения и быстро информировать оператора об изменениях технологического процесса или возникновении неисправностей, влияющих на степень загрязнения и, следовательно, на качество плат. Результаты проверки с графическим представлением данных немедленно распечатываются. Статистический анализ может выполняться немедленно.
Простой процесс контроля класса чистоты
Все, что требуется для проверки - указать длину и ширину контура, поместить объект (печатную плату) в бак и нажать кнопку - настолько просто. В новой модели CM60 используется уникальная объемная измерительная ячейка (Volumetric Measurement Cell - VMC). Она автоматически и точно рассчитывает объем вытесненного проверочного раствора, по которому определяется площадь (размеры) проверяемой поверхности. Все другие операции цикла проверки полностью автоматизированы. Поэтому на данных работах может использоваться персонал, не обладающий высокой квалификацией и получивший минимальную подготовку. Уже более 40 лет данный способ проверки, широко известный как "Проверка класса чистоты", считается важным инструментом обеспечения качества и технологического контроля при производстве электронных печатных плат, деталей и узлов. Система испытаний с прибором для проверки степени ионного загрязнения (серия CM) изначально разработана в компании Protonique, принадлежащей специалисту в данной области Брайену Эллису. Такие системы использовались в первоначальных опытных программах "контроля класса чистоты", осуществляемых МО США в районе озера Чайна-Лейк в 70-х годах. Они использовались для оценки степени ионного загрязнения, обычно называемого классом чистоты, в соответствии со стандартами IPC/ANSI-J-STD001D, UK DEF-STD и другими международными техническими требованиями. Часто их называют приборами для проверки удельного сопротивления экстракта растворителя (ROSE - Resistivity Of Solvent Extracted) или проводимости экстракта растворителя (SEC - Solvent Extract Conduc-tivity).Приборы для проверки степени загрязнения серии CM спроектированы с учетом эргономических требований. Приборы CM11 и CM12 являются настольными моделями, предназначенными для проверки небольших печатных плат и деталей.CM60 имеет стоечное исполнение и предназначен для проверки больших печатных плат и узлов. В зависимости от размера испытуемых объектов в CM60 могут устанавливаться контейнеры различных размеров.
Компоненты прибора для определения ионного загрязнения
Все компоненты прибора для определения ионного загрязнения тщательно отобраны для обеспечения высокого качества и исключительной надежности. Гидравлическая система каждого прибора тщательно проверяется, а для изготовления баков и труб, находящихся в контакте с проверочным раствором CM, используются полимеры специального класса. Этот раствор является смесью чистого реактива 2-пропанола и сверхчистой деионизированной воды, смешанных в соотношении 50% или 75%, в соответствии с требованиями применяемого стандарта.
Каждый раз перед выполнением новой проверки, автоматически выполняется предварительная очистка раствора. Для этого используется специальный регенерирующий или деионизирующий патрон, который просто заменяется. Электронное управление осуществляется низковольтной системой, заключенной в отдельном, легкодоступном шкафу. В приборах серии CM используются измерительные ячейки из чистого золота, баллистические усилители и мощные прокачивающие системы, обеспечивающие высочайшую точность измерений до <0,005 мс/см, даже при очень низких значениях проводимости. Системы CM спроектированы таким образом, чтобы избежать поляризационного эффекта между электродами, который может возникать при использовании постоянных проверочных токов. Система в равной степени устраняет ошибочные сигналы, вызванные постоянными и переменными токами, и обеспечивает высокую точность даже при низких значениях проводимости.
Электронная система управления включает автоматическую температурную компенсацию, температура измеряется с помощью терморезистора, расположенного в проверочной ячейке. Программное обеспечение прибора для определения ионного загрязнения использует сложный алгоритм расчета автоматической компенсации с учетом температуры окружающего воздуха, размера цепи и атмосферного поглощения ионизированных газов. Температура контролируется, а все измерения связаны с международным стандартом, устанавливающим температуру 20°C (68°F).
Функциональные возможности программного обеспечения
Удобное для пользователя программное обеспечение работает с ОС Windows® XP или Vista® и предоставляет экранные инструкции оператору, направляя его действия при выполнении цикла проверки. Программное обеспечение способно отображать до 20 результатов проверки в 2-мерном или 3-мерном представлении. Данное изображение можно поворачивать, что облегчает анализ результатов. Программное обеспечение предназначено для простого экспорта результатов проверки в другие текстовые редакторы и программы статистического контроля производственных процессов (SPC).
Обработка данных
Для анализа данных проверки степени загрязнения используется комплексная методика аппроксимации кривой, обеспечивающая точное отображение общей степени загрязнения цепи. Графическое отображение результатов проверки включает автоматическое определение контуров кривых в пересчете на мкг/см2 в эквиваленте NaCI. Загрязнение изображается в зависимости от времени, а кривая автоматически экстраполируется, предоставляя ценные данные даже за короткое время проверки. Данные проверки анализируются графически и включают оценку типа удовлетворительно/неудовлетворительно. Программное обеспечение прибора для определения ионного загрязнения позволяет выполнять статистическую оценку до 50 результатов проверок. Кроме этого, в случае необходимости результаты проверки могут быть импортированы в пакеты другого программного обеспечения с целью дополнительной оптимизации или изучения. Получаемые данные проверки соответствуют требованиям международных и военных нормативов, задокументированных в MIL-P-28809 (устарел, но все еще используется как справочный материал в промышленности), стандартах DEF 00-10/3, IPC-J-STD 001D и IPC-TM-650, и в технических условиях IEC.
МОДЕЛЬ CM60
Простота управления
CM60, включающий уникальную измерительную ячейку (VMC), автоматически рассчитывает площадь проверяемой поверхности по объему проверочного раствора, вытесненного при помещении объекта в проверочный бак. Это обеспечивает очень высокий уровень точности измерений и предлагает больше результатов количественного анализа, чем при использовании других методов.
Используемые проверочные баки
Для получения наилучшей точности проверки и наивысшей чувствительности измерений следует использовать наименьший бак, пригодный для проверки образца. Для прибора CM60 предлагаются проверочные баки 2-х размеров, соответствующие индивидуальным требованиям.
|
Бак |
Максимальный размер платы |
Минимальная площадь поверхности платы |
|
1 |
350 x 250 x 60 мм |
200 см 2 |
|
2 |
500 x 350 x 60 мм |
450 см 2 |
|
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ БАК |
600 x 550 x 18 мм |
500 см 2 |
CM60 включает внутренний резервуар для проверочного раствора. Программное обеспечение рассчитывает площадь поверхности платы и учитывает компенсацию на площадь поверхности компонента.
Технические характеристики CM 60
|
Параметр |
Характеристика |
|
Диапазон измерений |
0,01 - 30 мкг/см 2 , эквивалент NaCI (автоматический выбор диапазона) |
|
Чувствительность |
< 0,25% диапазона измерений |
|
Точность ивоспроизводимость |
Лучше, чем ± 2% диапазона для максимальной площади поверхности платы |
|
Раствор |
Чистый реактив 2-пропанола в сверхчистой деионизированной воде, соотношение 50% или 75% |
|
Максимальный объем жидкости |
25 литров |
|
Электропитание |
100 - 240 В пер.тока, 47/60 Гц |
|
Вес |
около 75 кг |
|
Требования к компьютеру |
любой ПК с ОС Windows®XP или Vista® |
|
Габаритные размеры |
ширина: 650 мм x глубина: 800 мм x высота: 1100 мм |
МОДЕЛИ CM11/12
Технические характеристики CM 11
|
Параметр |
Характеристика |
|
Максимальный размер платы |
300x250x30 мм |
|
Минимальная площадь поверхности платы* |
100 см 2 |
|
Диапазон измерений |
0,01 - 30 мкг/см 2 , эквивалент NaCI (автоматический выбор диапазона) |
|
Чувствительность |
< 0,25% диапазона измерений |
|
Точность и воспроизводимость |
Лучше, чем ± 2% диапазона для максимальной площади поверхности платы |
|
Раствор |
Чистый реактив 2-пропанола в сверхчистой деионизированной воде, соотношение 50% или 75% |
|
Максимальный объем жидкости |
2,5 литра |
|
Электропитание |
100 - 240 В пер.тока, 47/60 Гц |
|
Вес |
21 кг |
|
Требования к компьютеру |
любой ПК с ОС Windows®XP или Vista® |
Технические характеристики CM 12
|
Параметр |
Характеристика |
|
Максимальный размер платы |
240x230x36 мм |
|
Минимальная площадь поверхности платы* |
100 см 2 |
|
Диапазон измерений |
0,01 - 30 мкг/см 2 , эквивалент NaCI (автоматический выбор диапазона) |
|
Чувствительность |
< 0,25% диапазона измерений |
|
Точность и воспроизводимость |
Лучше, чем ± 2% диапазона для максимальной площади поверхности платы |
|
Раствор |
Чистый реактив 2-пропанола в сверхчистой деионизированной воде, соотношение 50% или 75% |
|
Максимальный объем жидкости |
3,5 литра |
|
Электропитание |
100 - 240 В пер.тока, 50/60 Гц |
|
Вес |
21 кг |
|
Требования к компьютеру |
любой ПК с ОС Windows®XP или Vista® |
* Проверка плат, площадь поверхности которых меньше минимальной рекомендованной площади, может привести к снижению точности результатов.
ПРОВЕРКА СТЕПЕНИ ИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ – ЭТО ТЕХНИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ!