[發明專利]用于出現在電子電路部件表面上殘余物腐蝕性效果定量測量的方法和設備

有效

• 申請號: 98107079.5
• 申請日: 1998-02-23
• 公開（公告）號: CN1206831A
• 公開（公告）日: 1999-02-03
• 發明（設計）人: T·L·慕森;D·O·鮑爾斯
• 申請（專利權）人: 污染研究實驗室有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒,陳景峻

本發明一般涉及用于測量電子電路部件清潔度的方法和設備。

本領域已眾知：電子部件的清潔度對于部件的裝配性能和可靠度是關鍵的。不幸地，離子和非離子殘余物的腐蝕層在制作與裝配加工期間可能產生，并且也可能在野外使用期間由外部源引起。這些殘余物經常引起短路或腐蝕故障由于兩個電路之間的電遷移或泄漏而出現。

由于1987年“凈化空氣條約”(Clean?Air?Act)的通過，許多新的和創造性的制作和裝配加工已出現并已成功地用于制作硬件。在這些現代方法中，大多已停止使用傳統的氯化溶劑清除劑，而現正選用含水、半含水或新的非氯化溶劑清除器。

現代的電子裝配方法有較大的裝配性能問題，尤其是對于上面所述的污染。例如，不使用松香或使用少量(＜5％)松香的新的裝配方法沒有傳統方法所具有的保護絕緣層。因此，新的加工處理具有不是由于裝配期間所使用的材料引起的缺點，而是具有由于正常制作與處理殘余物引起的故障，或因為清潔只設計用于清除大多數的助溶劑殘余物而不是助溶劑下面或組分下面的腐蝕制作殘余物層。這些是新的電子裝配工廠的關鍵，因為以前相信：溶劑清潔清除所有的制作與裝配腐蝕殘余物。而不是利用清潔薄的松香層密封殘余物。

雖然諸如離子色譜分析(IC)和高壓液體色譜分析(HPLC)的研究實驗室分析工具可用于分隔、識別與量化出現在電子電路部件上的離子與非離子殘余物，但這些不是生產裝配處理控制工具。當前發明創造的處理控制工具研制用于監視松香助溶劑和溶劑清潔殘余物，而不能測量電子部件真實的清潔度。相反地，當前處理控制工具僅是處理設備總性能標志(通用手段)。利用這些通用手段，少于30％的殘余物在提取期間進入溶劑，并且一般地助溶劑殘余層以及制作殘余物仍保持在此層下面。

現在更具體地描述現有技術方法，大多數現有技術通用手段以房間測試或以微高溫度(由于可燃性的限制)使用溶劑(75％異丙烯酒精和25％水)提取5-15分鐘，在此之后，測量測試時間內溶劑導電性總的變化。所得到的導電性變化隨后與導電性鹽標準(例如，約為750ppm的氯化鈉)進行比較。在腐蝕與非腐蝕殘余物之間沒有差別。

現有技術方法的另一缺點是：這些方法設計為提取整個或半個板(board)面積，并隨后歸一化數據以提供每單位面積計算(每平方英寸這么多的Nacl等效量)。因此，現有技術方法對于進行諸如：(1)波峰焊接(Wave?Solder)面積對表面裝配面積；(2)波峰焊接之后板的頂部對板的底部；(3)裸入對裝配面積；(4)重新工作(rework)面積對非重新工作面積；等等的各種處理步驟效果的(腐蝕殘余物)可比性清潔度分析不是有效的。

從上面可看出：現有技術沒有提供出現在電子電路部件特定區域上的離子和/或非離子殘余物腐蝕性的簡單的定量測量方法。另外，現有技術也沒有提供用于IC與HPLC分析的非破壞性的焊點提取器來確定板上特定區域中實際污染水平。本發明目的在于滿足這些需求。

現簡單地描述本發明的一個方面，提供用于定量測量出在電子電路部件表面上的殘余物腐蝕性效果的設備和方法。此設備優選地包括：(1)提取室，用于給要測量的電子電路裝配(ECA)區域提供提取液；(2)提取液，用于從要測量的ECA區域中提取殘余物；(3)測試室；具有兩個或多個電極和給電極加電壓的電壓源；和(4)事件檢測器，用于測量加上電壓到電極之間短路之間的時間。

用于定量測量電子電路部件表面上出現的殘余物腐蝕性效果的方法最好包括：(1)在要測量的電子電路部件區域上放置和固定提取室；(2)將提取液倒入所述提取室；(3)使要測量的ECA區域接觸所述提取液足以從ECA區域中提取殘余物的時間；(4)給包括兩個或多個電極的測試室加入含有殘余物的提取液；(5)給至少一個電極加上電壓；和(6)測量加上電壓到電極之間短路之間的時間。

在測量加上電壓與電極之間短路之間的時間(也稱為遷移時間或“TM”)之后，通過與測試標準的比較可以確定在所測量區域上腐蝕殘余物量的計算。

本發明的一個目的是提供用于出現在電子電路部件特定區域上離子和/或非離子殘余物腐蝕性定量測量的簡單的方法和設備。

本發明相關目的與優點將從下面描述中變得顯而易見。

圖1表示根據一個優選實施例的本發明的設備；

圖2表示根據第二優選實施例的本發明的設備；

圖3表示根據第三優選實施例的本發明的設備，其中提取室和測試室組合為一個提取測試部件。

圖4表示根據本發明一個優選實施例的測試室電極部件；

圖5是表示裸銅板腐蝕性測試結果的圖；