ROSE-Test
The ROSE test (Resistivity of Solvent Extract) is a well-established testing method for evaluating ionic contamination on printed circuit boards and electronic assemblies. It provides a quick overview of whether the ionic cleanliness meets defined requirements.
Table of Contents
- The risk of ionic contamination on printed circuit boards (PCBs)
- What does the ROSE test reveal?
- Ionic contamination measurement at Quality Analysis
- ROSE test according to IPC-TM-650 2.3.25
- How does ionic contamination measurement work?
- Typical applications: When is a ROSE test recommended?
- Frequently asked questions about the ROSE test
- At a glance: The ROSE test
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The risk of ionic contamination on printed circuit boards (PCBs)
Ionic residues are often caused by flux, cleaning chemicals, process media, or environmental factors. If these residues remain on printed circuit boards or electronic assemblies, they can compromise electrical reliability. The situation becomes particularly critical when moisture, voltage, and ionic contaminants interact. This can lead to leakage currents, corrosion, electrochemical migration, or dendritic growth. The result is malfunctions, failures, or damage that are often difficult to trace to a specific cause during subsequent operation.
What does the ROSE test reveal?
The ROSE test provides a quick initial assessment of the total ionic contamination. This allows for early detection of whether residues from manufacturing, the soldering process, cleaning, or handling could pose a risk to future reliability. However, the method does not determine which specific ion species are present or where they originate.
It should also be noted that the ROSE test detects only those ionic residues that are extractable under the selected conditions. Residues that are poorly soluble or difficult to access cannot therefore be fully accounted for.
ROSE Test vs. Ion Chromatography
In practice, the ROSE test is often the first step. If the measured value is abnormal or if the cause of a contamination needs to be investigated more closely, ion chromatography can provide a more in-depth assessment. It analyzes individual ions both qualitatively and quantitatively. This allows for a more precise determination of which residues are present and what possible causes are under consideration.
Ionic contamination measurements
at Quality Analysis
Quality Analysis supports electronics manufacturing companies with contamination analysis and printed circuit board testing. Depending on the specific requirements, we combine the ROSE test with other analytical methods.
- Prüfung nach etablierten IPC-Testmethoden wie IPC-TM-650 2.3.25
- Schnelle Bewertung der ionischen Gesamtverunreinigung auf Leiterplatten und Baugruppen
- Ergänzende Ionenchromatographie zur qualitativen und quantitativen Bestimmung einzelner Ionen
- Praxisnahe Bewertung der Messergebnisse für Qualitätssicherung, Prozessoptimierung und Schadensprävention
- Methodenübergreifende Analytik durch die Kombination unterschiedlicher Prüfverfahren
- Individuelle Beratung zur passenden Prüfmethode, Probengröße und Reportingtiefe
ROSE-Test nach IPC-TM-650 2.3.25
Die Prüfung ionischer Verunreinigungen erfolgt häufig nach IPC-TM-650 2.3.25. Diese IPC-Testmethode beschreibt, wie die ionische Gesamtverunreinigung auf Leiterplatten und elektronischen Baugruppen über die Leitfähigkeit einer Extraktionslösung bewertet wird. Damit liefert der ROSE-Test einen standardisierten Messwert, der sich für Prozesskontrolle, Serienüberwachung und die Bewertung von Sauberkeitsanforderungen einsetzen lässt.
Wichtig ist dabei: IPC-TM-650 2.3.25 bildet den Prüfrahmen. Welche Grenzwerte gelten, hängt von Produkt, Einsatzbereich, Kundenanforderungen, Prozessvorgaben und Risikoanalyse ab.
Wie funktioniert die ionische Kontaminationsmessung?
Beim ROSE-Test werden lösliche ionische Rückstände von Leiterplatten oder elektronischen Baugruppen extrahiert und über die Leitfähigkeit der Lösung bewertet.
Ablauf der ROSE-Prüfung
Zuerst wird die zu untersuchende Leiterplatte oder elektronische Baugruppe mit einer definierten Extraktionslösung in Kontakt gebracht. Je nach Prüfaufbau erfolgt das durch Eintauchen, Spülen oder eine andere definierte Extraktionsmethode. Dabei lösen sich ionische Rückstände von der Oberfläche und gehen in die Flüssigkeit über.
Anschließend werden Leitfähigkeit beziehungsweise Widerstand der Lösung gemessen. Je mehr ionische Bestandteile in der Lösung enthalten sind, desto stärker verändert sich der Messwert. Aus diesem Wert wird die ionische Gesamtkontamination berechnet und als vergleichbarer Summenparameter ausgegeben.
Was bedeutet das Ergebnis?
Das Ergebnis eines ROSE-Tests wird häufig in µg NaCl-Äquivalent/cm² angegeben. Dieser Wert bedeutet nicht, dass tatsächlich Natriumchlorid auf der Leiterplatte oder Baugruppe vorhanden ist.
Das NaCl-Äquivalent beschreibt, welche Leitfähigkeit die gelösten Rückstände im Vergleich zu einer entsprechenden Menge Natriumchlorid verursachen würden. Der Wert dient also als Vergleichsgröße für die ionische Gesamtbelastung.
Typische Einsatzbereiche: Wann ist ein ROSE-Test sinnvoll?
In der Elektronikfertigung gibt es mehrere Punkte, an denen sich ein Blick auf die ionische Sauberkeit lohnt: von der Prozessfreigabe über die laufende Serienüberwachung bis zur Schadensanalyse.
Prozesskontrolle in der Elektronikfertigung
Die ROSE-Prüfung unterstützt die regelmäßige Überwachung von Fertigungs- und Reinigungsprozessen. So lassen sich Veränderungen in der ionischen Sauberkeit frühzeitig erkennen.
Reinigungsvalidierung
Wird ein Reinigungsprozess eingeführt, angepasst oder überprüft, liefert der ROSE-Test eine quantitative Grundlage zur ersten Bewertung der Reinigungswirkung und zur Prozessüberwachung
Wareneingangsprüfung
Bei zugelieferten Leiterplatten oder Baugruppen kann die ROSE-Prüfung helfen, die ionische Sauberkeit vor der Weiterverarbeitung zu bewerten. So lassen sich Auffälligkeiten frühzeitig erkennen und Lieferantenchargen besser vergleichen.
Serienüberwachung
Bei Leiterplatten oder Baugruppen aus der Serie kann die Kontaminationsmessung nach IPC-TM-650 2.3.25 als Stichprobenprüfung eingesetzt werden, um die Sauberkeit regelmäßig zu kontrollieren.
Schadensanalyse und Reklamationen
Treten unerklärliche elektrische Fehlfunktionen auf, kann die Prüfung Hinweise darauf geben, ob ionische Kontaminationen als mögliche Ursache infrage kommen.
Vorbereitung weiterer Prozessschritte
Vor Beschichtungen, Verguss, Bonding oder anderen nachgelagerten Prozessen kann der ROSE-Test helfen, kritische Rückstände auf der Oberfläche zu bewerten.
Häufig gestellte Fragen zum ROSE-Test
Der ROSE-Test ist ein Prüfverfahren zur Messung löslicher ionischer Rückstände auf Leiterplatten und elektronischen Baugruppen. ROSE steht für Resistivity of Solvent Extract. Die Prüfung erfolgt häufig nach IPC-TM-650 2.3.25.
Gemessen wird die ionische Gesamtkontamination auf einer Oberfläche. Das Ergebnis wird meist als Natriumchlorid-Äquivalent pro Fläche angegeben, zum Beispiel in µg NaCl-Äquivalent/cm². Die Methode liefert einen Summenwert, keine Aufschlüsselung einzelner Ionenarten.
Der ROSE-Test wird vor allem bei Leiterplatten, bestückten Baugruppen und elektronischen Komponenten eingesetzt. Besonders relevant ist die Prüfung, wenn Rückstände aus Löt-, Reinigungs- oder Fertigungsprozessen bewertet werden sollen.
Die Bewertung hängt von Produkt, Einsatzbereich, Kundenanforderungen und Prozessvorgaben ab. Pauschale Grenzwerte sollten deshalb nicht isoliert betrachtet werden. Entscheidend ist, ob die gemessene ionische Gesamtbelastung zu den Anforderungen der jeweiligen Baugruppe passt.
Die ROSE-Prüfung wird häufig nach IPC-TM-650 2.3.25 durchgeführt. Diese IPC-Testmethode beschreibt die Bewertung der ionischen Gesamtverunreinigung über die Leitfähigkeit einer Extraktionslösung.
Der ROSE-Test liefert einen Summenwert zur ionischen Gesamtbelastung. Die Ionenchromatographie analysiert einzelne Ionenarten qualitativ und quantitativ. Dadurch eignet sie sich besonders, wenn die Art und mögliche Herkunft der Rückstände genauer bestimmt werden sollen.
Ionische Rückstände können in Verbindung mit Feuchtigkeit und elektrischer Spannung Kriechströme, Korrosion oder elektrochemische Migration begünstigen. Das kann zu Fehlfunktionen oder Ausfällen elektronischer Baugruppen führen.
Sinnvoll ist die Prüfung beispielsweise zur Prozessüberwachung, nach dem Löten, zur Validierung von Reinigungsprozessen, bei Serienkontrollen oder im Rahmen einer Schadensanalyse bei unerklärlichen elektrischen Fehlfunktionen.
Kurz zusammengefasst: ROSE-Test
Der ROSE-Test (Resistivity of Solvent Extract) ist eine schnelle und bewährte Methode zur Bewertung ionischer Rückstände auf Leiterplatten und elektronischen Baugruppen. Diese Analysemethode liefert einen Summenwert zur ionischen Sauberkeit und unterstützt damit die Qualitätssicherung, Prozesskontrolle und Schadensanalyse in der Elektronikfertigung. Für eine detaillierte Bewertung einzelner Ionen kann der ROSE-Test durch Ionenchromatographie ergänzt werden. Quality Analysis kombiniert beide Verfahren bei Bedarf mit weiteren analytischen Methoden, um Rückstände nicht nur zu messen, sondern auch im Zusammenhang mit Ihrem Prozess und Ihrer Fragestellung zu bewerten.