SIR-Test nach IPC

Klimaschrank
Bestückung des Klimaschrankes mit verdrahteten Prüfmustern

Der SIR-Test (surface isolation resistance) dient zur Prüfung des Oberflächenwiderstandes im Feuchte/ Wärme-Klima. Elektronische Baugruppen unterliegen im Einsatz oft neben Temperaturschwankungen auch Feuchtigkeitseinflüssen. Feuchtigkeit kann zur beschleunigten Bildung von Migrationspfaden führen, die letztendlich einen Kurzschluss verursachen.  Erkennbar sind diese in der Regel an der Ausbildung von Dendriten (s. Bild) . Der Grund dafür liegt einerseits in Korrosionsprozessen und andererseits in der Diffusion von leitfähigen Verunreinigungen auf der Oberfläche. Das bedeutet, dass im Prinzip die technische Sauberkeit und die strukturelle Beschaffenheit der Leiterplattenoberfläche bewertet werden.

Wachstum leitfähiger Pfad
Wachstum eines leitfähigen Pfades durch Oberflächenmigration zwischen 2 Leiterzügen unter feucht-warmen Klimabedingungen (UV-Licht)

Die Prüfteile besitzen ein Testlayout typischerweise mit Kammstrukturen und definierten Abständen. Die gegenüberliegenden Leiterzüge liegen auf gegensätzlichem Potential, so dass ein definiertes elektrisches Feld entsteht.

Der SIR-Test kann als Test unter konstanten Klimabedingungen oder auch als zyklischer Test ausgeführt werden. Die Prüflinge werden zusätzlich mit einer bias-Belastungsspannung beaufschlagt. Jede Prüfstruktur wird per Kabel mit dem außerhalb der Klimakammer befindlichen Widerstandsmesssystem verbunden.

Typische Testbedingungen sind:

  • Temperatur: 40°C
  • Relative Feuchte 92%
  • Biasspannung: 10-100V
  • Testdauer: 96-504 h

Am häufigsten wird der SIR-Test als 21-Tage Test (504h) mit der Widerstandsuntergrenze von 500MOhm als Ausfallkriterium durchgeführt.

Die Ursachen für Kurzschlüsse im SIR-Test können vielfältig sein. Um eine gute Beständigkeit gegen den Ausfall durch Oberflächeneffekte zu erreichen, sollten die folgenden Haupteinflussfaktoren genau kontrolliert werden:

  • Prozessrückstände in Form von leitfähigen Verunreinigungen
  • Layoutversatz, der zur Verkürzung von Isolationsabständen führt
  • Prozessrückstände in Form von Partikeln, die Abstände verkürzen
  • Handling
  • Wasserqualität beim Endreinigen
  • Kavernen auf Oberfläche (z.B. Freistellungsbereiche), in denen sich Rückstände sammeln können

Text: Frau Dr. Swantje Frühauf; KSG GmbH

Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on email
E-Mail
Share on print
Print

Kommentar hinterlassen

Scroll to Top