Teknik PCB - Sebab mungkin untuk bentuk sirkuit pendek mikro PCB

Produk syarikat PCB mempunyai [fenomena sirkuit pendek mikro dalam lapisan dalam papan sirkuit]. Selepas penyelidikan, ia ditemukan sebagai CAF (Conductive Anodic Filament), yang dipanggil "conductive anode filament" atau "anode glass fiber leakage phenomenon" dalam bahasa Cina. Tetapi dalam terjemahan secara harfiah, beberapa orang boleh mencari tahu apa benda ini, kan? CAF sebenarnya adalah fenomena sirkuit mikro-pendek dalam lapisan dalam papan sirkuit atau askar melawan lapisan cat hijau.

Kerana masalah ini telah terus di dalam hati Shenzhen Honglijie, dengan pengurangan masa, beberapa kursus tentang penghasilan PCB telah ditambah, dan selepas berbincang dengan lebih banyak penghasil PCB, mereka telah mengumpulkan beberapa maklumat tentang CAF. Saya meletakkan pengalaman saya di sini untuk rujukan anda.

Prinsip bentuk CAF

Rujuk ke diagram atas untuk ilustrasikan proses bentuk CAF. CAF merujuk pada tekanan DC yang dipakai pada papan sirkuit cetak dan ditempatkan dalam persekitaran kelembapan tinggi. Garis), Lubang ke Lubang atau Lubang ke Garis, logam tembaga dalam anod potensi tinggi akan dioksidasi kepada ion Cu+ atau Cu++ dahulu, dan mengikut benang serat kaca saluran yang ada yang buruk cahaya perlahan-lahan bergerak dan tumbuh ke arah katod, dan elektron dari katod juga bergerak ke arah anod. Semasa perjalanan, ion tembaga bertemu elektron dan akan dikurangkan menjadi logam tembaga, dan secara perlahan-lahan menyebar dari anod ke katod untuk membentuk filem tembaga, jadi ia juga dipanggil "Migrasi tembaga".

Banyak orang menghadapi CAF untuk pertama kalinya dan akan sentiasa terganggu oleh perilaku berulang kali, kerana apabila CAF telah selesai laluan kondukti, ia akan dibakar oleh panas Joule yang bertentangan tinggi dari masa ke masa, jadi gunakan meter elektrik untuk memisahkan Apabila mengukur CAF, anda akan mendapati fenomena naik dan turun, dan nilai diukur sentiasa bergerak. Sebelum keadaan khusus hilang, adegan CAF akan muncul berulang kali dalam kedudukan yang sama.

Untuk menghitung, untuk membentuk cacat CAF, lima syarat kegagalan berikut mesti dipenuhi pada masa yang sama. Maksudnya, mesti ada masa dan tempat yang tepat untuk menghasilkan CAF. Oleh itu, kemalangan bukan secara tidak sengaja, tetapi terbentuk oleh siri ralat. bagi:

1. Paru air (tidak dapat dihindari dalam persekitaran atmosferik)

2. Elektrolit (kelihatan sukar untuk dibuang)

3. Exposure tembaga (foil tembaga digunakan sebagai substrat dalam papan sirkuit, jadi ia tidak dapat dihindari)

4. Tekanan bias (rancangan sirkuit tidak dapat dihindari, jadi ia tidak dapat dihindari)

5. Saluran (nampaknya parameter ini hanya boleh diperbaiki)

Ion metal mengalami migrasi elektrokimia (ECM, migrasi kimia elektrokimia) reaksi dalam media bukan-metalik dibawah tindakan medan elektrik, dengan itu membentuk saluran konduktif antara anod dan katod sirkuit dan menyebabkan sirkuit menjadi sirkuit pendek

Anod: Cu - Cu2++2eâ™ (Copper dissolved at anode)

H2O - H++OH -

Katod: 2H++2eâ' - H2

Cu2++2OH-- - Cu(OH)2

Cu( OH) 2 - CuO+H2O

CuO+H2O - Cu(OH)2 - Cu2++2OH -

Cu2++2e - - Cu (Copper deposited at cathode)

Secara umum dipercayai bahawa migrasi ion dibahagi ke dua tahap: dalam tahap pertama, resin dan bahan penyokong hidrolis secara kimia oleh ejen penyokong silan bahan penyokong di bawah tindakan basah, iaitu, membentuk pada resin epoksi/bahan penyokong sepanjang bahan penyokong laluan bocor CAF adalah tindakan terbalik pada tahap ini; dalam tahap kedua, di bawah tindakan tekanan atau bias, garam tembaga mengalami reaksi elektrokimia, deposit saluran konduktif antara corak sirkuit, menyebabkan sirkuit pendek antara sirkuit. Tahap ini adalah reaksi yang tidak boleh dikembalikan.

Bagaimana kita boleh mencegah atau menyelesaikan kejadian CAF?

Untuk menyelesaikan atau mencegah kejadian CAF, sebenarnya, kita boleh mula dari lima syarat yang diperlukan di atas. Selama salah satu syarat ini dihapuskan, ia boleh dihalangi dari berlaku.

1. Perbaiki kemampuan bahan papan sirkuit dalam Anti-CAF

Pemilihan bahan papan sirkuit sebenarnya sangat penting untuk mencegah kejadian CAF, tetapi biasanya anda mendapat apa yang anda bayar. Secara umum, substrat dengan kemampuan perlindungan CAF tinggi memerlukan perintah istimewa. Bawah adalah untuk menggunakan substrat papan sirkuit untuk mencegah CAF. Suaran:

Kurangkan kandungan ion yang tidak sah dalam bahan.

Kabel serat kaca dipenuhi dengan resin untuk ikat dengan baik.

Apabila substrat PCB dibuat, banyak bundle bundle serat kaca dirancang ke dalam kain, dan kemudian mereka diperkenalkan ke dalam tangki resin untuk meresap, dan kemudian secara perlahan-lahan menarik atau menarik keluar kain serat kaca meresap resin, tujuan adalah untuk membenarkan resin untuk mengisi bundle serat kaca diantara ruang, jika parameter pada tahap ini tidak ditetapkan dengan baik, Lubang mudah terbentuk dalam kumpulan serat kaca, sehingga CAF mempunyai lubang untuk mengambil keuntungan.

Guna resin higroskopik rendah. Artikel pembacaan berkaitan: Pengenalan kepada struktur dan fungsi papan PCB

2. Design bentangan PCB mengelakkan ketegangan bias dan ruang lubang

Papan sirkuit melalui lubang, saiz sirkuit dan lokasi, dan desain struktur tumpukan juga akan mempunyai kesan mutlak pada CAF, kerana hampir semua keperluan datang dari desain. Semasa produk semakin kecil, ketepatan papan sirkuit semakin tinggi, tetapi kemampuan proses PCB mempunyai had. Apabila jarak antara garis bersebelahan dengan tegangan bias DC (tegangan bias) lebih kecil, kemungkinan kejadian CAF juga lebih tinggi dan lebih tinggi, pada dasarnya semakin tinggi tegangan bias atau semakin kecil jarak, semakin tinggi kemungkinan CAF.

Menurut maklumat yang diberikan oleh pembuat papan sirkuit semasa, berikut adalah nilai desain saiz PCB yang disarankan oleh kebanyakan pembuat papan sirkuit untuk perlindungan CAF:

Jarak dari lubang ke tepi lubang (minimum): 0.4mm

Jarak lubang ke baris (minimum) (Drill ke Metal): 12mil (0.3mm)

Rekomendasi pembukaan: 0.3mm

Selain itu, menurut pengalaman sebenar, ia ditemukan bahawa ruang CAF hampir semua sepanjang bundle serat kaca yang sama, jadi jika pengaturan melalui lubang atau pads boleh diatur pada sudut 45 darjah, ia akan membantu untuk mengurangi CAF. Kadar kejadian.

Kebaikan CAF. Menurut pengalaman sebenar, ia ditemukan bahawa ruang CAF hampir sepanjang bundle serat kaca yang sama, jadi jika pengaturan melalui lubang atau pads boleh diatur pada sudut 45 darjah, ia akan membantu mengurangi incidensi CAF. .

3. Kawalan Wicking dalam proses penghasilan PCB

Suhu tinggi akan dijana semasa pengeboran mekanik atau pembakaran laser PCB, yang akan mencair dan membentuk serpihan apabila ia melebihi titik Tg resin. Pelacur ini akan memegang pinggir tembaga dalaman dan kawasan dinding lubang. Dalam perlengkapan tembaga berikutnya, kenalan itu miskin. Oleh sebab itu, operasi penyemburan mesti dilakukan sebelum penyemburan tembaga. Beberapa sisa lem membengkak dan bertenang untuk memudahkan penetrasi licin berikutnya dan erosi gigitan Mn+7. Bagaimanapun, operasi penghancur juga akan menyebabkan kerosakan gigitan tertentu ke lubang melalui dan kemungkinan kejahatan. Beberapa penghasil papan sirkuit akan meningkatkan suhu tumbuhan fluffing untuk mempercepat operasi fluffing, yang menyebabkan ejen fluffing meletup berlebihan menyebabkan migrasi tembaga berikutnya.

IPC-A-600 menyatakan bahawa piawai penerimaan untuk Wicking adalah seperti ini:

Kelas 1, infiltrasi tembaga tidak boleh melebihi 125µm (4.291 mil)

Kelas 2, infiltrasi tembaga tidak boleh melebihi 100µm (3.937 juta)

Kelas 3, penetrasi tembaga tidak boleh melebihi 80µm (3.15 mil)

Kawalan Wicking dalam proses penghasilan PCB

Ia hanya bahawa dengan kemajuan teknologi, 0.1 m m (100 µm) penyusupan tembaga tidak seolah-olah memenuhi keperluan sebenar. Dari lubang 0.4 mm ke tepi lubang, menurunkan saiz penyusunan tembaga, jarak hanya 0.4-0.1-0.1. = 0.2m m. Berdasarkan kemampuan proses semasa penghasil papan sirkuit, ia sepatutnya mungkin mengawal penetrasi tembaga di bawah 50µm (2mil). Sebaliknya, jarak dari lubang ke lubang papan sirkuit Bentuk di kilang sistem juga telah dikurangkan ke 100µm (4mil), yang benar-benar ujian besar untuk mencegah dan kawalan CAF.

Selain itu, semasa pengeboran mekanik PCB, jika kelajuan sumber terlalu cepat, atau pemotong pemotong melebihi kehidupan perkhidmatan, ia mudah untuk merobek serat kaca dan mencipta ruang disebabkan kekuatan luar pemotong pemotong.

4. Kawalan keterlaluan air dan kelembapan semasa pemprosesan PCB

Dalam operasi Pengumpulan PCB, pencetakan dedahan solder, lampiran bahagian, reflow suhu tinggi, dll. mungkin meninggalkan beberapa kontaminan di papan sirkuit. Pencemaran ini mungkin termasuk solder, lem, debu, dan kondensasi. Bahan-bahan seperti ini yang susah untuk elektrolisi mungkin menyebabkan migrasi elektrokimia. Penutup boleh digunakan untuk menutup sambungan yang boleh mencipta kosong dan membentuk CAF untuk mencegah penyusupan basah.