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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieser Teil von IEC 61189 beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Anteils löslicher ionischer Rückstände auf Leiterplatten und elektronischen Bauelementen oder -gruppen. Die Leitfähigkeit der zum Auflösen der ionischen Rückstände verwendeten Lösung wird zum Beurteilen des Grades an ionischen Rückständen gemessen. Bei der Prüfung wird die Leitfähigkeit einer Prüflösung gemessen, die aus einem Gemisch aus entionisiertem Wasser und Alkohol (Isopropanol) besteht. Die Prüfeinrichtung muss den Gesamtstromfluss messen und das Ergebnis muss als Natriumchlorid-Äquivalent (NaCl) zur flächenbezogenen Masse (μg/cm² ≡ NaCl) angegeben werden. Die Prüfung wird zur Überwachung des Anteils ionischer Rückstände bei Leiterplatten, elektrischen und elektronischen Bauelementen oder Leiterplatten-Baugruppen verwendet. Die Messwerte werden dann mit der Leistungsspezifikation des Anwenders verglichen. Ionische Rückstände entstehen durch Vielfachprozesse während der Herstellung von elektronischen Leiterplatten, Bauelementen und Baugruppen. Beispiele für ionische Rückstände sind: Ammoniumchlorid - Zitronensäure - Diethylammoniumchlorid - Salzsäure - Methylaminhydrohalogenid - Schwefelsäure - Fingersalze - Carbonsäure. Wenn eine ionische Verunreinigung mit Wasser in Berührung kommt, erhöht sich infolge der Auflösung der Verunreinigung im Wasser der Leitwert des Wassers. Wenn die Oberfläche und die Art der Verunreinigung ebenfalls bekannt sind, ist es möglich, den Anteil der vorhandenen Verunreinigung als gegebenes flächenbezogenes Gewicht der Leiterplatte anzugeben. Diese Prüfung misst keine ionischen Materialien an der Oberfläche, die wegen Nichtlöslichkeit, physikalischem Einschluss oder ungeeigneter Exposition gegenüber dem Extraktionsmittel nicht aufgelöst werden. Außerdem werden die in den ionischen Schmutzstoffen enthaltenen nichtionischen Bestandteile nicht gemessen. Nicht alle ionischen Verunreinigungen sind in Wasser leicht löslich, vor allem diejenigen, die in Prozessrückständen, wie zum Beispiel Lötflussmittel, eingeschlossen sind. Diese Verunreinigungen weisen jedoch in Alkohol eine erhöhte Löslichkeit auf. Die Zugabe von stark ionisiertem Salz zu entionisiertem Wasser verbessert dessen elektrische Leitfähigkeit bis zu einem Grad, der fast proportional zur Salzkonzentration ist. Die Messung der Leitfähigkeit kann daher zur Angabe der Konzentration eines in einer Lösung extrahierten ionischen Salzes verwendet werden. Die Mengen von ionischen Materialien in der Prüflösung werden durch einen Leitfähigkeitsfaktor angegeben, der äquivalent zur gemessenen Leitfähigkeit ist, die durch eine bekannte Menge eines standardmäßigen stark ionisierten Salzes, wie zum Beispiel Natriumchlorid (NaCl), erhalten wird. Ionische Rückstände werden deshalb üblicherweise als Natriumchlorid-Äquivalente in Mikrogramm je Flächeneinheit (X μg/cm² ≡ NaCl) der zu prüfenden Probe angegeben. Dies bedeutet nicht, dass es sich bei der Verunreinigung um NaCl handelt, es legt jedoch dar, dass die Leitfähigkeit äquivalent zur angegebenen Menge von NaCl ist, falls es sich in einer Lösung befindet und kein ionischer Schmutzstoff ist. Messungen der ionischen Leitfähigkeit anhand dieses Prüfverfahrens unterscheiden nicht zwischen ionischen Arten, sie messen einfach die Leitfähigkeit, die sich auf den Gesamtanteil des ionischen Materials in der Prüflösung bezieht.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 682 - Aufbau- und Verbindungstechnik für elektronische Baugruppen