PCB Tecnico - Analisi delle cause e prevenzione dell'esplosione del PCB dell'assemblea PCBA con i requisiti dei parametri CTI

Analisi delle cause e prevenzione dell'esplosione del PCB dell'assemblea PCBA con i requisiti dei parametri CTI

Per capire l'uso di schede stampate speciali ad alto CTI, è necessario prima comprendere CTI e i suoi principi, laminati rivestiti di rame e processi di produzione di PCB.

CTI e il suo principlecTI si riferiscono all'indice di perdita relativo o all'indice di tracciamento relativo. Si riferisce al valore di tensione più alto al quale la superficie del substrato PCB può sopportare 50 gocce di elettrolita senza formare un ronzio di perdita. Questo valore deve essere un multiplo di 25, secondo la prova standard IEC -112.

Quando la superficie del substrato solido isolante del polimero rivestito di rame è inquinata da inquinanti della soluzione con ioni positivi e negativi, quando viene applicata una certa tensione, la corrente di perdita sulla superficie è molto più grande di quella della superficie pulita. Secondo la formula di calore Q= Il quadrato di R*I. Quando la corrente di perdita aumenta, aumenta il calore generato dalla corrente di perdita e aumenta il tasso di evaporazione degli inquinanti bagnati. Questo è uno stato secco irregolare formato sulla superficie del materiale polimerico, che porta alla formazione di una zona secca o secchezza sulla superficie del materiale polimerico. punto. La zona secca aumenta la resistenza superficiale, in modo che il campo elettrico diventi non uniforme, che a sua volta produce punti di scarica flashover. Sotto l'azione combinata del campo elettrico e del calore, la superficie del materiale isolante è promossa a parlare e la resistenza del carburo è piccola, il che promuove l'aumento dell'intensità del campo elettrico formata dalla punta di clic della tensione applicata e quindi è più facile produrre un punto di scarica flashover. Un tale circolo vizioso, è noto che la resistenza superficiale tra gli elettrodi che causano la tensione applicata viene distrutta, formando un canale conduttivo e causando il tracciamento delle perdite.

Una volta che il substrato solido del materiale isolante del polimero laminato rivestito di rame ha tracce di perdita, ci saranno tre tipi di fenomeni di deterioramento. Uno è un canale conduttivo dendritico nero carbonizzato. Dopo diversi posizionamenti consecutivi, il canale conduttivo continua a crescere. Quando i due poli sono collegati Quando collegato, il materiale può essere rotto; ma sotto l'azione di più punti, il materiale prende fuoco e viene distrutto; terzo, ci sono alcuni pozzi nel materiale, e quando il punto continua ad andare avanti, i pozzi si approfondiscono e generano elettricità. La corrosione, il vantaggio si verifica danni click-through e a volte non è rotto.

Secondo la Commissione elettrotecnica internazionale 664A, gli standard 950 e gli standard UL, i materiali isolanti sono suddivisi in sei gradi in base al valore CTI.

Scelta di progettazione per tracce CTLeakage, una semplice descrizione riassuntiva è il processo del materiale isolante solido polimerico che forma gradualmente un percorso conduttivo sotto l'azione combinata del campo elettrico e dell'elettrolita. La capacità dei materiali isolanti polimerici solidi di resistere all'inseguimento è chiamata indice di inseguimento CTI.

Tra le molte proprietà dei laminati rivestiti di rame, il parametro di prestazione della resistenza di tracciamento, come importante indice di sicurezza e affidabilità, è stato prestato sempre più attenzione dai progettisti di PCB e dai produttori di circuiti stampati completi. I laminati rivestiti di rame con bassi valori CTI sono ad alta pressione e ad alta temperatura. L'uso a lungo termine in ambienti difficili come umidità, sporco, ecc., è soggetto al tracciamento delle perdite. Sotto danni di perdita continua, lo strato isolante a volte diventerà un cortocircuito a causa della carbonizzazione del materiale del substrato, che influisce sulla vita di impiego sicura dei prodotti elettronici ed elettrici. Generalmente, il buon CTI del laminato rivestito di rame a base di carta ordinaria è inferiore a 150 e il CTI del laminato rivestito di rame ordinario e laminato rivestito di rame a base di panno di vetro ordinario è 175 ~ 225, che non può soddisfare i requisiti di sicurezza più elevati dei prodotti elettronici ed elettrici. Nella norma IEC-950, è stabilita la relazione tra il CTI del laminato rivestito di rame e la tensione di lavoro del PCB e la distanza minima del cavo. L'alto valore CTI del laminato rivestito di rame non è solo adatto per l'uso in ambienti difficili come alta pressione, alta temperatura, umidità e inquinamento, ma è anche molto adatto per la produzione di PCB ad alta densità, perché la distanza di linea del PCB realizzato con alto valore CTI di laminato rivestito di rame può essere consentita per essere più piccola.

Poiché le persone hanno requisiti sempre più elevati per la sicurezza e l'affidabilità dei prodotti elettronici ed elettrici, l'ambiente di utilizzo dei prodotti elettronici ed elettrici sta peggiorando e più incerto, soprattutto se è richiesto di essere utilizzato in alta pressione, alta temperatura, umidità e inquinamento. La progettazione PCB di prodotti elettronici ed elettrici deve avere requisiti per la resistenza di tracciamento elettrica CTI. Sicurezza e affidabilità sono un fattore importante nella garanzia della qualità dei prodotti elettronici ed elettrici. Il PCB è la base del prodotto. La progettazione PCB dovrebbe selezionare un substrato stampato con un valore CTI adatto in base alle esigenze.

Produzione di laminato rivestito di rame ad alto CTI Dal principio di traccia conduttiva di cui sopra, si può vedere che c'è un problema con questo laminato rivestito di rame speciale ad alto CTI, che causa gravi guasti nell'uso successivo e la qualità della produzione e della produzione del laminato rivestito di rame deve essere monitorata.

Sulla base di elevati requisiti CTI, la produzione di laminati rivestiti di rame deve utilizzare resina epossidica e riempitivi inorganici con eccellente resistenza al tracciamento per produrre schede PCB con CTI>600. Questo tipo di laminato rivestito di rame è un laminato multistrato e le prestazioni della scheda devono soddisfare lo standard IPC-4101.

La composizione di questo laminato rivestito di rame è principalmente materiali organici come la resina epossidica e i suoi prodotti stagionati, e materiali inorganici come le fibre di vetro. La composizione della fibra di vetro è silicato di Lv Peng, che è una sostanza inorganica e non sarà carbonizzata e tracciata. La materia organica come la resina epossidica e i suoi prodotti stagionati è il fattore fondamentale per il tracciamento della tavola. Tra questi, la resina epossidica a basso contenuto di alogeni o alogeni-free svolge un ruolo decisivo nel miglioramento del valore CTI. Nel processo di produzione di laminati rivestiti di rame, il controllo della quantità di riempitivi inorganici ha anche un certo effetto sul miglioramento della CTI.

Il processo di produzione del bordo è il seguente: la sintesi e la configurazione della colla di resina (incollaggio)-tessuto di fibra di vetro che immerge-immerge panno di fibra di vetro che asciuga-prepreg taglio-laminazione-stampa piastra che forma (il più caldo- -Hot pressatura-raffreddamento)-taglio-imballaggio. Cioè, il processo principale è quello di utilizzare un panno in fibra di vetro impregnato con resina epossidica, agente indurente, idrossido di alluminio e ritardante di fiamma ad alta efficienza come la colla principale per fare tessuti ad alto CTI e la carta in fibra di vetro è impregnata con resina epossidica, agente indurente, La colla con il riempitore come il corpo principale è asciugato per fare il materiale principale, che è sovrapposto nell'ordine di tessuto alto CTI + materiale del nucleo (il numero di materiali del nucleo dipende dallo spessore del bordo) + tessuto alto CTI e foglio di rame è posizionato sulla superficie di misura, e quindi posizionato nella pressa a caldo, calore e stampa per fare un laminato rivestito di rame con alto valore CTI.

Il materiale di base per PCB multistrato è composto da foglio di rame, prepreg e scheda centrale. Di seguito è riportata la curva di confronto del test CTI del comune laminato rivestito di rame CEM-3 e laminato rivestito di rame S2600 con CTI>600.

Dal punto di vista delle prestazioni tecniche di produzione di CTI.> 600 laminati rivestiti di rame, l'indice di stress termico del laminato rivestito di rame deve essere privo di delaminazione e nessuna bolla nelle condizioni sperimentali di 260 gradi Celsius e 20s. Si può vedere che per il PCB fabbricato, dopo la normale saldatura a riflusso e saldatura ad onda, l'esplosione della piastra è la causa della piastra.

Produzione PCB con CTI>600L'alto valore CTI del laminato rivestito di rame deve essere rigorosamente ispezionato prima dell'uso. Nel processo di produzione dell'alto valore CTI del PCB, il laminato rivestito di rame viene prima tagliato e quindi il laminato rivestito di rame tagliato viene cotto. Sebbene questo processo sia un processo comune per la produzione di PCB, è particolarmente importante nella produzione di PCB con alti valori CTI.

Il processo di cottura della tavola è il trattamento di preriscaldamento e deumidificazione, cioè il laminato rivestito di rame viene cotto in un forno ad alta temperatura per un periodo di tempo (notare che la tavola non può contattare direttamente la fonte di calore). La temperatura e il tempo della teglia devono essere determinati in base allo spessore, all'area e alla quantità della teglia, solitamente tra i 120 e i 130 gradi Celsius. Durante la laminazione dei pannelli, evitare che i detriti, la polvere, ecc. entrino tra i pannelli e la temperatura del trattamento di preriscaldamento e deumidificazione non deve essere troppo alta, perché la temperatura troppo alta causerà l'deformazione del laminato rivestito di rame. Quando il laminato rivestito di rame assorbente dell'umidità viene elaborato per la rimozione dell'umidità, se la temperatura aumenta troppo rapidamente, l'acqua nel materiale si espanderà, il che causerà problemi di qualità come macchie bianche e crepe intercalare (cioè, scoppio) della scheda.

Lo scopo del pannello da forno è quello di ridurre lo stress interno residuo del laminato rivestito di rame, rimuovere l'umidità nella scheda e migliorare la deformazione di deformazione generata durante il processo di produzione del PCB.

Il processo di elaborazione e produzione del PCB è il seguente: tagliere-cottura-trasferimento grafico dello strato interno (film-esposizione-sviluppo-incisione-rimozione film)-laminazione (impilamento-pressatura)- -perforazione meccanica-metallizzazione foro-trasferimento del modello dello strato esterno (film-esposizione-sviluppo)-placcatura del modello (placcatura di rame + placcatura di stagno)-incisione dello strato esterno (rimozione del film-incisione-stripping tin) -Maschera di saldatura fotosensibile-trattamento superficiale-cottura-imballaggio.

Nel processo di elaborazione del PCB, come l'elaborazione del foro, la metallizzazione del foro, la produzione grafica, la stampa del carattere, ecc., ci saranno problemi con il riscaldamento della scheda. Durante la lavorazione, il bordo viene riscaldato mediante assorbimento di umidità (compreso assorbimento di solventi organici, acqua, ecc.). Se le condizioni di riscaldamento non sono adeguatamente controllate, si verificheranno problemi come delaminazione del bordo, macchie bianche, sbucciatura del foglio di rame, bolle e deformazione. . Pertanto, è necessario controllare rigorosamente le condizioni di riscaldamento di ogni procedura di lavorazione nel processo di produzione del PCB per prevenire difetti dovuti a stress termico. Questa è anche la difficoltà nella produzione di questo PCB speciale con alto valore CTI, che non può essere prodotto da nessun produttore di circuiti stampati.

Dopo che il processo di produzione del PCB è completato, un processo importante è quello di eseguire il processo di cottura per aumentare la sigillatura dell'imballaggio del cartone stampato e infine mettere un essiccante nel grande pacchetto.