プリント基板の洗浄基準

PCB テクノロジー ホットラインでよく寄せられる質問は、「IPC の清浄度基準は何ですか?」です。 これは PCB 業界の初心者からよく聞かれる単純明快な質問です。 ただし、ほとんどの場合、これは彼らの個人的なニーズに対して十分に専門的ではありません。

この質問に答えるには、まず単純な基準を理解する必要があります。使用されている IPC 基準、残留物の種類、適用範囲、および清浄度基準です。 表 1 は、これらの質問に昔ながらの方法ですばやく簡単に答えています。

表 I. IPC 清浄度要件のまとめ

標準残渣タイプ 適用範囲 清浄度基準

IPC-6012 各種イオンのはんだマスクコーティング前のライトプレート <1.56 μ G/cm2 NaCl 相当

IPC-6012 OrganIC * あらゆるタイプの電子機器のソルダーレジストコーティング前の滑らかなプレートから汚染物質が放出されません

J-STD-001 すべてのタイプおよびタイプの電子機器のはんだマスクコーティング前のライトプレートは、はんだ付け性を確保するのに十分です

J-STD-001 溶接後のすべての電子タイプの粒子に対して緩みがなく、揮発がなく、最小の電気的間隔

J-STD-001 ロジンのポスト溶接アセンブリ * クラス 1 電子機器 <200 μ g/cm2

クラス 2 電子機器の溶接後の組み立て <100 μ g/cm2

クラス 3 電子機器の溶接後の組み立て <40 μ g/cm2

J-STD-001 イオン * すべての電子カテゴリのポスト溶接アセンブリ <1.56 μ G/cm2 NaCl 相当

IPC-A-160 目に見える残留物のすべての電子カテゴリに対する溶接後のアセンブリの視覚的許容性

※検査が必要な場合

しかし、これらの答えは必要な事実を提供していますか? 残念ながら、電話をかけた人が満足することはめったにありません。 実際、これらの回答は、多くの場合、次のような質問につながります。 「汚染物質に塩化物が多い場合はどうなりますか?」; 「無洗浄工程でのフラックス残渣は？」; "アセンブリを保護するためにコンフォーマル コートを使用するとどうなりますか?"; または、「他の非イオン性汚染物質はどうですか?」

過去にロジン フラックスが PCB 業界を支配していた「良い時代」とは異なり、新しい PCB 表面コーティング、フラックス、溶接および洗浄システムが登場しています。 明らかに、「万能」という答えはありません。 このため、規格と仕様では、単純な合格/不合格の数値ではなく、信頼性を証明するために使用されるテスト手順が強調されています。

IPC 規格、特にリジッド PCB プリント基板の技術指標と性能である IPC-6012 を詳しく見てみると、はんだマスク、はんだ、または代替表面コーティング後の滑らかな基板の清浄度の要件を 資料。 これは、PCB アセンブリ メーカーが回路基板メーカーに、ライト プレートをどれだけきれいにしたいかを伝えなければならないことを意味します。 また、PCB アセンブリ メーカーがウォッシュ フリー プロセスを使用して、入荷する回路基板により厳しい清浄度要件を設定する余地も残されています。

PCB アセンブリ メーカーは、入荷する基板の清浄度を指定するだけでなく、組み立てた製品の清浄度についてユーザーと合意する必要があります。 J-STD-001 によると、ユーザーが指定しない限り、製造業者は洗浄要件 (または洗浄なし、または洗浄する 1 つまたは 2 つのアセンブリ表面) およびテストの清浄度 (またはテストなし、表面絶縁抵抗テスト、またはテスト イオン) を指定するものとします。 、ロジンまたはその他の有機表面汚染物質)。 次に、PCB溶接プロセスとPCB製品の互換性に基づいて洗浄システムが選択されます。 清浄度テストは、使用するフラックスと洗浄剤によって異なります。 ロジンフラックスを使用する場合、J-STD-001 はクラス 1、2、および 3 製品のデジタル標準を提供します。 それ以外の場合は、イオン汚染テストが最も簡単で費用もかかりません。 J-STD-001 には、一般的なデジタル要件もあります。

塩化物含有量が懸念される場合、イオンクロマトグラフィー分析を含む産業研究の結果は、次のガイドラインが塩化物含有量の妥当なブレークポイントであることを示しています。 塩化物含有量が次のレベルを超えると、電解不良のリスクが高まります。

低固体フラックス μ g/cm2 では 0.39 未満

高固体ロジン フラックスの場合、0.70 μ g/cm2 未満

水溶性フラックスの場合 0.75 ～ 0.78 μ g/cm2 未満

すず・鉛メタライズ平滑板で0.31未満 μg/cm2

洗浄に関する議論は、実際の洗浄度は PCB 製品と望ましい最終使用環境に依存するという最終的な答えにつながることがよくあります。 しかし、特定の最終使用環境に適したクリーニング方法をどのように判断するのでしょうか? 徹底的かつ厳密な分析を通じて、潜在的な汚染物質と最終的な使用状況をそれぞれ調査し、長期信頼性テストを実施します。

しかし、もっと簡単な方法はありますか？ 他の人の経験を紹介することで、学習を増やすための迂回路を短くします。 IPC、EMPF、海軍アビオニクス センターなどは、さまざまな清浄度条件に関する一連のテストと産業研究を実施しています。 これらの調査結果の一部は、パブリック ドメインで入手できます。 これらのテクニカル ペーパーとマニュアルは、個人または企業がプロセス テストと有効性のこの微妙で重要な要素を理解するためのガイドとなります。 良い例は、1980 年代後半に完成した、IPC、環境保護庁 (EPA)、および国防総省 (DOD) が後援する詳細なクリーニングおよび清浄度テスト プログラムです。 このプログラムでは、クロロフルオロカーボン (CFC) のレベルを下げるために、電子機器製造のクリーン プロセスで使用される新しい材料とプロセスを調査します。

PCB 電子産業における次の大きな波 - 鉛フリーはんだとハロゲン フリーの絶縁層の動き - は、清浄度と清浄度に関する別の大規模な産業研究を引き起こす可能性があります。 それまでは、読者や電話コンサルタントは、さまざまな販売資料、ケーススタディ、レポート、ガイドラインから、IPC 仕様の習得に基づいて個々の清浄度要件がどうあるべきかを明確に理解する必要があります。