專利名稱：量化電路板上離子污染度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子遷移腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量化電路板上離子污染度的方法。
背景技術(shù)：
離子遷移腐蝕是造成電路板線路腐蝕的重要原因，不論是積塵過多還是電路板在制造過程中或者SMT組裝過程帶來的離子污染，都會引發(fā)和加劇離子遷移腐蝕的發(fā)生和速度。
業(yè)界普遍認為氯離子的存在能大大加速離子遷移腐蝕。因此，為評估這種離子污染對離子遷移腐蝕的影響程度，簡單準確地量化施加在電路板上離子的污染度的方法成為業(yè)界研究的課題。
其中，美國Maryland大學(xué)Calce中心為此進行了大量試驗，其量化離子污染度的方法是將整個電路板作為試驗板，使用霧化噴槍將一定量的食鹽水溶液噴涂在試驗板上，然后根據(jù)食鹽水的濃度和所用體積，計算出試驗板單位面積上的離子污染度。
該方法的缺點是，由于試驗板表面各處尤其是金屬與試驗板板材的表面張力不一樣，食鹽水溶液的表面張力也比較大，會導(dǎo)致試驗板面各處食鹽水溶液分布很不均勻。即使是使用平均離子污染度來表征試驗板上梳狀電極間的離子污染度，誤差也很大，不適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種量化電路板上離子污染度的方法，可以直接計算出電路板上梳狀電極間的離子污染度，適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種量化電路板上離子污染度的方法，包括如下步驟A、在作為污染液的標準食鹽水中添加常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑；B、將所述污染液滴在待測試的試驗板的梳狀電極上，并使所述污染液液滴均勻覆蓋在所述梳狀電極上，形成均勻液膜；C、測量所述梳狀電極上所含氯化鈉當(dāng)量；D、根據(jù)所述梳狀電極上所含氯化鈉當(dāng)量和所述梳狀電極面積，計算出所述梳狀電極間的離子污染度。
其中，所述有機溶劑的沸點低于100℃。
所述有機溶劑是分析純的無水乙醇或者是異丙醇類。
所述分析純的無水乙醇與水的混合比例為2∶10～4∶10。
本發(fā)明采用刮的方式使污染液在所述梳狀電極上形成均勻液膜。
所述刮的方式具體是E、選擇與梳狀電極寬度相同且表面光滑的工具；F、將所述工具光滑的一面輕壓在所述液滴上，使液滴沿工具邊緣自然擴展并潤濕梳狀電極后，均勻緩慢向下移動所述工具，在梳狀電極表面刮成一均勻液膜。
所述步驟C具體包括C1、用儀器測量所述試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量；C2、連續(xù)測量十次氯化鈉當(dāng)量；
C3、取平均值作為所述試驗板上實際的氯化鈉含量。
根據(jù)所述梳狀電極上所含的氯化鈉當(dāng)量和標準食鹽水溶液的濃度，計算出覆蓋在所述梳狀電極上的污染液液膜體積。
所述試驗板是用工具沿著電路板上的梳狀電極圖形將基板多余部分切掉后獲得的梳狀電極板。
其中，該方法還包括G、將試驗板施加離子污染前進行去污處理。
所述步驟G具體包括G1、將所述試驗板放入有機溶劑中進行超聲波清洗；G2、用蒸餾水沖洗；G3、用去離子水沖洗；G4、使所述試驗板干燥。
所述步驟G1中的有機溶劑是分析純的無水乙醇。
當(dāng)所述試驗板電極表面被氧化時，執(zhí)行步驟G1后，再將試驗板放入稀硫酸中浸泡1～2秒鐘，然后執(zhí)行步驟G2。
其中，所述稀硫酸的濃度為2％～5％。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明不但可以直接計算出電路板上梳狀電極間的離子污染度，誤差很小，適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。同時，本發(fā)明可以計算出殘留在梳狀電極上的污染液液膜體積，并將其作為標定值，從而計算出使用不同濃度食鹽水溶液作為污染液所得到的離子污染度，而不必重復(fù)整個標定離子污染度的實驗過程，方法簡單，數(shù)據(jù)準確。


圖1為本發(fā)明所述方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心思想是在污染液標準食鹽水中添加常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑，達到減小溶液表面張力，均勻潤濕梳狀電極的目的，所述的常溫是指范圍在零下40攝氏度至零上50攝氏度的自然氣候下的溫度；采用刮的方式，使污染液均勻覆蓋在梳狀電極表面，形成均勻的潤濕的液膜。因此，利用本發(fā)明可以直接算出電路板上梳狀電極間的離子污染度，誤差很小，適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。
為對本發(fā)明有進一步的了解，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的方法進行詳細的說明。
本發(fā)明所述方法的具體實現(xiàn)方式如圖1所示，包括以下步驟步驟11制作試驗板。
由于目前評估離子遷移腐蝕常用的是測量表面絕緣電阻，試驗板一般都使用IPC-B-25里的梳狀電極作為試驗對象，本發(fā)明是以IPC-B-25的B型梳狀電極作為試驗對象。
具體制作試驗板的方法是使用切片機或者其它工具沿著電路板上的B型梳狀電極圖形將基板多余部分切掉。
步驟12將試驗板進行去污處理。
考慮到試驗板在加工、保存或者使用過程中，其表面會有有機污染或者氧化，影響食鹽水液膜分布的均勻性，可根據(jù)需要先對試驗板進行一些去污處理。具體流程如下首先將試驗板放在有機溶劑如分析純的無水乙醇溶液中，進行超聲波清洗以除去表面有機臟污；當(dāng)試驗板電極表面被氧化時，將其放入濃度為2％～5％的稀硫酸溶液中浸泡1～2秒鐘左右以除去表面氧化物，稀硫酸的濃度可以是3％、3.5％或4％等；將試驗板取出后用蒸餾水沖洗多次；然后用去離子水沖洗多次；最后將試驗板自然晾干，也可以用高壓風(fēng)槍吹干。
步驟13將試驗板施加離子污染。
具體方法如下先在污染液標準食鹽水中添加常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑；然后用一潔凈的吸管吸取一定量的食鹽水溶液，滴一滴在待測試的試驗板的梳狀電極上，并使所述液滴均勻覆蓋在所述梳狀電極上，形成均勻液膜。
在食鹽水溶液中加入常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑是作為表面活性劑的，因為水的表面張力很大，若直接將食鹽水溶液滴在試驗板上，則會存在擴展不開的現(xiàn)象。加入表面活性劑，如分析純的無水乙醇或異丙醇類，可以達到降低溶液表面張力，均勻潤濕試驗板的目的，同時對試驗板又無附帶影響；另外，選用溶液的沸點低于100℃(水的沸點)較為合適，這樣既可以降低溶液的表面張力，又可以提高揮發(fā)速度，提高制作樣品的效率。
本發(fā)明采用最容易得到的分析純的無水乙醇作為表面活性劑，乙醇與水的比例為2∶10～4∶10，具體可以是2.5∶10、3∶10或3.5∶10等，這樣的比例既能減小水的表面張力，又利于乙醇的揮發(fā)。
本發(fā)明在試驗中采取刮的方式使所述液滴均勻覆蓋在所述梳狀電極上，形成均勻液膜。具體方法是當(dāng)食鹽水溶液滴在所述梳狀電極上后，迅速用一寬度與所述梳狀電極寬度相同且表面潔凈、光滑的載玻片輕壓在所述液滴上，使液滴沿載玻片邊緣自然擴散并潤濕表面。然后均勻緩慢地向下移動載玻片，則會在試驗板的梳狀電極表面刮成一均勻的液膜。
步驟14確定試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量P0。
具體方法是將所述殘留有食鹽酒精水溶液液膜的試驗板放入相關(guān)儀器，如離子殘留度測試儀或者離子色譜中測量試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量；連續(xù)測量十次，取十次的平均值作為實際的氯化鈉當(dāng)量P0。按照本發(fā)明實驗中實際操作所得的數(shù)據(jù)，同一人操作十次的總體偏差小于5％。
步驟15計算梳狀電極間的離子污染度P。
所述梳狀電極間的離子污染度P就是梳狀電極單位面積上所含的氯化鈉當(dāng)量。試驗板上梳狀電極的面積是可以計算出來的，是個固定值，因此梳狀電極間的離子污染度是可以計算出來的。具體計算方法如下P=P0S]]>式中P0為步驟14所確定的試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量，單位為ug；S為試驗板上梳狀電極的面積，單位為inch2。
步驟16計算梳狀電極上所殘留的液膜體積V。
我們知道，根據(jù)梳狀電極上所含氯化鈉當(dāng)量和標準食鹽酒精水溶液濃度，可以計算出在試驗板上所殘留的食鹽酒精水液膜體積V，單位為ml。具體計算方法如下V=P0C0]]>式中C0和P0是已知量。C0為所述標準食鹽酒精水溶液的濃度，單位為mg/L；P0為步驟14中所確定的試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量，單位為ug。
步驟17計算不同濃度食鹽溶液作為污染液所得到的離子污染度P1。
步驟16計算出來的梳狀電極上所殘留的污染液液膜體積可以作為一個標定值，利用其與污染液的濃度和梳狀電極面積之間的關(guān)系，可以計算出不同濃度食鹽水溶液作為污染液所得到的離子污染度P1，單位為ugNaCl/in2。具體計算方法如下P1=C1×VS]]>式中C1、V和S是已知量。C1為作為污染液的食鹽酒精水溶液的濃度，單位為mg/L；V為步驟1 6計算出的所述梳狀電極上所殘留的食鹽酒精水液膜體積V，單位為ml；S為所述梳狀電極面積，單位為inch2。
由于該公式中的V和S是固定值，利用該公式就可以直接準確地計算出使用不同濃度食鹽水溶液作為污染液所得到的離子污染度。
當(dāng)然，利用該公式還可以制備不同離子污染度的試驗板來進行試驗。比如，若要制備離子污染度為P2(ugNaCl/in2)的試驗板，需要配制的食鹽水濃度C2(mgNaCl/L)為C2=S×P2V]]>綜上所述，利用本發(fā)明可以直接計算出電路板上梳狀電極間的離子污染度，誤差很小，適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。同時，本發(fā)明可以根據(jù)殘留在梳狀電極上的污染液液膜體積，直接計算出使用不同濃度食鹽水溶液作為污染液所得到的離子污染度，或者制備不同離子污染度的試驗板來進行試驗，而不必重復(fù)上述整個實驗過程，方法簡單，數(shù)據(jù)準確。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種量化電路板上離子污染度的方法，包括如下步驟A、在作為污染液的標準食鹽水中添加常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑；B、將所述污染液滴在待測試的試驗板的梳狀電極上，并使所述污染液液滴均勻覆蓋在所述梳狀電極上，形成均勻液膜；C、測量所述梳狀電極上所含氯化鈉當(dāng)量；D、根據(jù)所述梳狀電極上所含氯化鈉當(dāng)量和所述梳狀電極面積，計算出所述梳狀電極間的離子污染度。
2.如權(quán)利要求1所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述有機溶劑的沸點低于100℃。
3.如權(quán)利要求2所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述有機溶劑是分析純的無水乙醇或者是異丙醇類。
4.如權(quán)利要求3所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述分析純的無水乙醇與水的混合比例為2∶10～4∶10。
5.如權(quán)利要求4所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，采用刮的方式使污染液在所述梳狀電極上形成均勻液膜。
6.如權(quán)利要求5所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述刮的方式具體是E、選擇與梳狀電極寬度相同且表面光滑的工具；F、將所述工具光滑的一面輕壓在所述液滴上，使液滴沿工具邊緣自然擴展并潤濕梳狀電極后，均勻緩慢向下移動所述工具，在梳狀電極表面刮成一均勻液膜。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述步驟C具體包括C1、用儀器測量所述試驗板上所含氯化鈉當(dāng)量；C2、連續(xù)測量十次氯化鈉當(dāng)量；C3、取平均值作為所述試驗板上實際的氯化鈉含量。
8.如權(quán)利要求7所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，根據(jù)所述梳狀電極上所含的氯化鈉當(dāng)量和標準食鹽水溶液的濃度，計算出覆蓋在所述梳狀電極上的污染液液膜體積。
9.如權(quán)利要求8所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述試驗板是用工具沿著電路板上的梳狀電極圖形將基板多余部分切掉后獲得的梳狀電極板。
10.如權(quán)利要求9所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，該方法還包括G、將試驗板施加離子污染前進行去污處理。
11.如權(quán)利要求10所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述步驟G具體包括G1、將所述試驗板放入有機溶劑中進行超聲波清洗；G2、用蒸餾水沖洗；G3、用去離子水沖洗；G4、使所述試驗板干燥。
12.如權(quán)利要求11所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述步驟G1中的有機溶劑是分析純的無水乙醇。
13.如權(quán)利要求12所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，當(dāng)所述試驗板電極表面被氧化時，執(zhí)行步驟G1后，再將試驗板放入稀硫酸中浸泡1～2秒鐘，然后執(zhí)行步驟G2。
14.如權(quán)利要求13所述的量化離子污染度的方法，其特征在于，所述稀硫酸的濃度為2％～5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種量化電路板上離子污染度的方法，該方法在施加離子污染過程中，在污染液標準食鹽水中添加常溫下可揮發(fā)并能與水互溶的有機溶劑，如分析純的無水乙醇或異丙醇類，達到減小溶液表面張力，均勻潤濕梳狀電極的目的；采用刮的方式，使污染液均勻覆蓋在梳狀電極表面，形成均勻的潤濕的液膜。因此，利用本發(fā)明可以直接計算出電路板上梳狀電極間的離子污染度，誤差很小，適合用來分析離子污染度對離子遷移腐蝕的影響。同時，本發(fā)明可以根據(jù)殘留在梳狀電極上的污染液液膜體積，直接計算出使用不同濃度食鹽水溶液作為污染液所得到的離子污染度，而不必重復(fù)整個標定離子污染度的實驗過程，方法簡單，數(shù)據(jù)準確。
文檔編號G01N27/26GK1858576SQ200510067989
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者徐焰, 陳普養(yǎng) 申請人:華為技術(shù)有限公司