DE19607795A1 - Method for detecting ionising contaminants in electronic components - Google Patents

Method for detecting ionising contaminants in electronic components

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Abstract

A method of detecting the presence of ionising contaminants which affect electronic components (1) employs a closed bath containing fully de-salinated water (2) in which the component (1) is immersed enclosed by a central cylinder (6) forming a guide for the pouch (7) of a press (not shown). A pair of concentric ring electrodes (4,5) having the radial holes (9) surround the cylinder (6) which has similar holes to facilitate circulation of the water via the pump (8). Pressure applied to the component (1) causes opening along a seam when contaminants are able to dissociate in solution to effect a marked change in the water conductivity shown by the plotter (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung ionischer Verunreini­ gungen im Innern gemoldeter elektronischer Bauelemente, bei dem der Nachweis der Verunreinigung durch Indikatoren erfolgt.The invention relates to a method for the investigation of ionic contaminants in the interior of molded electronic components, in which the Evidence of contamination is provided by indicators.

Bei elektronischen Bauelementen kann es zu Ausfällen kommen, deren Ursa­ chen u. a. darin liegen können, daß stark elektrolythaltige Bäder (Reini­ gungs-, Dekapier- oder Galvanikbäder) in die elektronischen Bauelemente eindringen und dort starke Korrosionen verursachen können.In the case of electronic components, failures can occur, the Ursa chen u. a. may be that baths with a high electrolyte content (Reini supply, decapitation or electroplating baths) in the electronic components penetrate and cause severe corrosion there.

Zum Nachweis dieser Verunreinigungen kann man, soweit saure oder basi­ sche Kontaminationen vorliegen, eine indikatorhaltige Lösung verwenden, in die das elektronische Bauelement eingebracht und in der durch Verfär­ bung die Verunreinigung angezeigt wird.To detect these impurities, one can, as far as acidic or basic contamination is present, use an indicator-containing solution, in which the electronic component is introduced and in which by discoloration the contamination is displayed.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es relativ unempfindlich ist und daß man neutrale Verunreinigungen nicht nachweisen kann.However, this method has the disadvantage that it is relatively insensitive and that neutral impurities cannot be detected.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zum Nachweis von Verunreinigungen der eingangs beschriebenen Art anzugeben, durch das es möglich ist, geringste Mengen von Verunreinigun­ gen sicher nachweisen zu können.The present invention is therefore based on the object of a method for the detection of impurities of the type described in the introduction indicate by which it is possible to remove the smallest amounts of impurities to be able to prove it safely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Indikations­ nachweis das elektronische Bauelement in einem eine Flüssigkeit enthalten­ den Behältnis auf eine Leitfähigkeitsänderung untersucht wird. This object is achieved in that as an indication Detect the electronic component contained in a liquid the container is examined for a change in conductivity.  

In einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Verfahrens wird das elektroni­ sche Bauelement in der Flüssigkeit unter Druckbeanspruchung mittels einer Preßvorrichtung geöffnet. Der Nachweis der Verunreinigung erfolgt durch Messen der Leitfähigkeitsänderung des entstehenden Elektrolyten, indem die Kontaminationen in dieser dissoziieren.In a preferred embodiment of this method, the electronic cal component in the liquid under pressure by means of a Press device opened. The contamination is verified by Measure the change in conductivity of the resulting electrolyte by the contaminations dissociate in this.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß eine Leitfähigkeitsänderung auch geringste Spuren von Verunreinigungen an­ zeigt, und daß diese Änderungen einfach und sicher meßbar sind. Obwohl durch dieses erfindungsgemäße Verfahren in erster Linie die relativen Leit­ fähigkeitsänderungen interessieren und meßbar sind, läßt diese Methode auch halbquantitative Aussagen zu, indem ein Kontaminationsfaktor wie z. B. Mol NaCl angebbar ist, bezogen auf die Oberfläche des elektronischen Bauelements und für Vergleichszwecke definiert werden kann.The process according to the invention has the essential advantage that a Conductivity change even the slightest trace of impurities shows, and that these changes can be measured easily and safely. Although by this method according to the invention primarily the relative guide Skill changes are of interest and are measurable, leaves this method also semi-quantitative statements by adding a contamination factor such as e.g. B. Mol NaCl can be specified, based on the surface of the electronic Component and can be defined for comparison purposes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the Subclaims.

Eine Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Meßvorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren, Fig. 1 shows a measuring apparatus for the inventive method,

Fig. 2 einen typischen Verlauf einer gemessenen Leitfähigkeitsände­ rung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 2 shows a typical course of a measured conductivity change according to the inventive method.

Die in Fig. 1 dargestellte Meßvorrichtung für das erfindungsgemäße Ver­ fahren zeigt mit dem Bezugszeichen 1 das zu untersuchende elektronische Bauelement. Dieses ist umgeben von einer Flüssigkeit 2, die sich in dem Be­ hältnis 3 befindet. Vorzugsweise verwendet man als Flüssigkeit 2 vollentsalz­ tes Wasser. Der Nachweis der zu messen den Verunreinigung im elektroni­ schen Bauelement 1 erfolgt, indem die Kontaminationen in der Flüssigkeit 2 dissoziieren und so Ionen bilden, die eine Änderung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit 2 bewirken. Vorzugsweise wird das elektronische Bauelement 1 unter einer Druckbeanspruchung mittels der Preßvorrichtung 12 geöffnet, und zwar in der Flüssigkeit 2 bei fortlaufendem Meßvorgang. Die Öffnung der elektronischen Bauelemente 1 erfolgt dabei vorzugsweise längs seiner Streifen bzw. Nahtstellen. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein inte­ grierter gemoldeter elektronischer Schaltkreis an seiner Stirnfläche von der Preßvorrichtung 12 mit Druck beansprucht. Die Messung der Leitfähigkeits­ änderung erfolgt über die zwei Elektroden 4, 5, die in die Flüssigkeit 2 ein­ getaucht sind. Als bevorzugte Ausführungsform sind die Elektroden 4, 5 als Ringelektroden ausgebildet, in deren Zentrum sich das elektronische Bau­ element 1 befindet. Das elektronische Bauelement 1 wird in einem im Zen­ trum der Elektroden 4, 5 befindlichen Hohlzylinder 6 unter dem Druck des darin geführten Druckstempels 7 mit Druck beansprucht. Zum Durchmi­ schen der Flüssigkeit 2 ist die Umwälzpumpe 8 vorgesehen, die vorzugswei­ se außerhalb des Behälters 3 angebracht ist und über einen Zulauf und Ab­ lauf mit der Flüssigkeit 2 verbunden ist. Zur verbesserten Durchmischung der Flüssigkeit 2 und der darin dissoziierten Kontaminationen sind die Elek­ troden 4, 5 und der Hohlzylinder 6 mit den Durchbrüchen 9 versehen. Als Flüssigkeit 2 verwendet man vorzugsweise Flüssigkeiten mit einer Ausgangs­ leitfähigkeit von < 0,1 µs/cm. Die Leitfähigkeitsänderung wird über die elek­ tronische Meßeinrichtung 10 sowie die elektronische Anzeigeeinrichtung 11 ausgewertet. Als elektronische Anzeigeeinrichtung wird vorzugsweise eine elektronische Schreibvorrichtung verwendet. Die Kontaminationen sind in der Regel salzhaltige Verbindungen. Um auch geringe Kontaminationen, also geringste Leitfähigkeitsänderungen in stärker leitenden Medien (CO₂-halti­ ges Wasser) bestimmen zu können, wird ein Leitfähigkeitsmeßgerät (nicht dargestellt) mit Kompensationseinrichtung eingesetzt.The measuring device shown in FIG. 1 for the method according to the invention shows with reference number 1 the electronic component to be examined. This is surrounded by a liquid 2 , which is located in the loading 3 . Preferably, 2 demineralized water is used as the liquid. The detection of the contamination in the electronic component 1 is measured by dissociating the contaminants in the liquid 2 and thus forming ions which cause a change in the conductivity of the liquid 2 . Preferably, the electronic component 1 is opened under pressure by means of the pressing device 12 , specifically in the liquid 2 during a continuous measuring process. The electronic components 1 are preferably opened along its strips or seams. For this purpose, for example, an integrated molded electronic circuit is claimed on its end face by the pressing device 12 with pressure. The change in conductivity is measured via the two electrodes 4 , 5 which are immersed in the liquid 2 . As a preferred embodiment, the electrodes 4 , 5 are designed as ring electrodes, in the center of which the electronic construction element 1 is located. The electronic component 1 is in a Zen in the center of the electrodes 4 , 5 located hollow cylinder 6 under the pressure of the plunger 7 carried therein with pressure. For mixing the liquid 2's , the circulation pump 8 is provided, which is attached outside the container 3 and preferably is connected to the liquid 2 via an inlet and outlet. For improved mixing of the liquid 2 and the contaminations dissociated therein, the electrodes 4 , 5 and the hollow cylinder 6 are provided with the openings 9 . The liquid 2 used is preferably liquid with an initial conductivity of <0.1 µs / cm. The change in conductivity is evaluated via the electronic measuring device 10 and the electronic display device 11 . An electronic writing device is preferably used as the electronic display device. The contaminants are usually saline compounds. A conductivity measuring device (not shown) with a compensation device is used in order to be able to determine even minor contaminations, that is to say the smallest changes in conductivity in more conductive media (CO₂-containing water).

Fig. 2 zeigt den typischen Verlauf der Leitfähigkeitsänderung vor und nach dem Öffnen des verunreinigten elektronischen Bauelements in der Flüssig­ keit 2. Die Ordinate zeigt dabei die Leitfähigkeit und auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen. Fig. 2 shows the typical course of the change in conductivity before and after opening the contaminated electronic component in the liquid speed 2 . The ordinate shows the conductivity and the time is plotted on the abscissa.

Claims (13)

1. Verfahren zur Untersuchung von ionischen Verunreinigungen im Innern gemoldeter elektronischer Bauelemente, bei dem der Nachweis der Verun­ reinigung durch Indikatoren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Indi­ kationsnachweis das elektronische Bauelement (1) in einem eine Flüssigkeit (2) enthaltenden Behältnis (3) auf eine Leitfähigkeitsänderung untersucht wird.1. A method for examining ionic impurities in the interior of molded electronic components, in which the detection of the contamination is carried out by indicators, characterized in that the electronic component ( 1 ) in a container ( 3 ) containing a liquid ( 2 ) is used as proof of indication. is examined for a change in conductivity. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit (2) vollentsalztes Wasser verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that demineralized water is used as the liquid ( 2 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachweis der Verunreinigung im elektronischen Bauelement (1) durch Disso­ ziation der Kontaminationen in der Flüssigkeit (2) erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the detection of the contamination in the electronic component ( 1 ) by dissociation of the contaminants in the liquid ( 2 ). 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektronische Bauelement (1) in der Flüssigkeit (2) unter Druckbeanspruchung mittels einer Preßvorrichtung (12) geöffnet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic component ( 1 ) in the liquid ( 2 ) is opened under pressure by means of a pressing device ( 12 ). 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des elektronischen Bauelements (1) vorzugsweise längs seiner Streifen bzw. Nahtstellen erfolgt.5. The method according to claim 4, characterized in that the opening of the electronic component ( 1 ) preferably takes place along its strips or seams. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung der Leitfähigkeitsänderung über zwei Elektroden (4, 5) erfolgt, die in die Flüssigkeit (2) eintauchen.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the change in conductivity is carried out via two electrodes ( 4 , 5 ) which are immersed in the liquid ( 2 ). 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden (4, 5) Ringelektroden verwendet werden, in deren Zentrum sich das zu un­ tersuchende elektronische Bauelement (1) befindet. 7. The method according to claim 6, characterized in that ring electrodes are used as electrodes ( 4 , 5 ), in the center of which the electronic component ( 1 ) to be examined is located. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektronische Bauelement (1) in einem im Zentrum der Elektroden (4, 5) befindlichen Hohlzylinder (6) unter dem Druck eines darin geführten Druckstempels (7) mit Druck beansprucht wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic component ( 1 ) in a in the center of the electrodes ( 4 , 5 ) located hollow cylinder ( 6 ) under the pressure of a plunger ( 7 ) guided therein is subjected to pressure . 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Durchmischen der Flüssigkeit (2) diese über eine Umwälz­ pumpe (8) durchmischt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for mixing the liquid ( 2 ) this is mixed through a circulation pump ( 8 ). 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur verbesserten Durchmischung der Flüssigkeit (2) die Elektro­ den (4, 5) und der Hohlzylinder (6) mit Durchbrüchen (9) versehen sind.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for improved mixing of the liquid ( 2 ), the electro ( 4 , 5 ) and the hollow cylinder ( 6 ) are provided with openings ( 9 ). 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Flüssigkeit (2) eine Flüssigkeit mit einer Ausgangsleitfähig­ keit von < 0,1 µs/cm verwendet wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a liquid with an output conductivity of <0.1 µs / cm is used as the liquid ( 2 ). 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitfähigkeitsänderung über eine elektronische Meßein­ richtung (10) sowie eine elektronische Anzeigeeinrichtung (11) ausgewertet wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the change in conductivity via an electronic Meßein direction ( 10 ) and an electronic display device ( 11 ) is evaluated. 13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als elektronische Anzeigeeinrichtung (11) eine elektronische Schreibvorrichtung verwendet wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an electronic writing device is used as the electronic display device ( 11 ).
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