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。摒弃老的设备系统集成观念!江西销售电阻测试推荐货源
几十年来,行业标准一直认为SIR测试是比较好的方法。然而,在实践中,这种方法有一些局限性。首先,它是在标准梳状测试样板上进行的,而不是实际的组装产品。根据不同的PCB表面处理、回流工艺条件、处理工序等,需要进行**的测试设置。而且测试方法的选择,可能需要组装元器件,也可能不需要。由于和助焊剂分类有关,这些因素的标准化是区分可比较的助焊剂类别的关键。另一方面,工艺的优化和控制可能会遗漏一些关键的失效来源。其次,由于组件处于生产过程中,无法实时收集结果。根据测试方法的不同,测试时间**少为72小时,**多为28天,这使得测试对于过程控制来说太长了。从而促使制造商寻求能快速有效地表征电化学迁移倾向的测试方法,以控制组装工艺。海南sir电阻测试供应商广州维柯信息技术有限公司多通道导通电阻实时监控测试系统,1-128 通道,测试范围 10 -5Ώ---10 3Ώ。

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。
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。多通道导通电阻实时监控测试系统,32 通道/组,各、组所有参数可以独自设置。

阳极溶解过程从材料热力学观点看,通过金属材料的标准电极电位可以判断其腐蚀的倾向,常见的电子金属材料发生电化学迁移的优先顺序为:Ag>Mo>Pb>Sn>Cu>Zn[8]。因此,当电阻贴装的焊料为Sn-Pb合金时,在电化学迁移过程中,Pb比Sn更容易发生电化学迁移。在电化学迁移过程中,在阳极区主要发生电极溶解生成金属离子的反应,同时伴有少量氧气和氯气的生成,反应方程式如下:Pb→Pb2++2e-Sn→Sn2++2e-Sn2+→Sn4++2e-2H2O→4H++O2+4e-2Cl-→Cl2+2e-从上述反应过程可知,通过抑制阳极溶解可以改善电化学迁移的敏感性。首先阳极溶解必须在电解液中发生,因此避免工作面潮湿显的尤为重要,而此产品的灌封胶工艺存在缺陷,给潮湿水汽的进入留有空间,提供了电化学迁移的通道,构成了电化学迁移的必要条件之一。广州维柯GWHR-256 产品优势:结构、配置灵活:板卡设计,可选择 16 路*N(1≥N≤16)。广东智能电阻测试系统解决方案
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(1)电阻表面枝晶状迁移物证明焊料中的Sn,Pb金属元素发生电化学迁移导致枝晶的生长,连通电阻两极,导致电阻短路失效;(2)离子色谱结果表明SnPb焊料中的助焊剂中存在较高的氯离子,加速了电阻表面发生焊料的电化学迁移;(3)离子电化学迁移失效复现实验验证了在氯离子、电场和潮气作用下,电阻端电极金属材料发生阳极溶解,产生了金属离子,故而在电阻表面发生电化学迁移。(4)为了避免此类失效问题,建议在实际生产中从抑制阳极溶解过程、抑制迁移的过程和抑制阴极沉淀过程做出防护措施,改善产品质量。江西销售电阻测试推荐货源
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