Технология PCB - возможные причины микрокороткого замыкания PCB

PCB company products have a [micro-short circuit phenomenon in the inner layer of the circuit board]. After investigation, it was found to be CAF (Conductive Anodic Filament), which is called "conductive anode filament" or "anode glass fiber filament leakage phenomenon" in Chinese. А переводчик, few people can figure out what this stuff is, правильный? CAF is actually the phenomenon of micro-short circuit in the inner layer of the circuit board or the solder resist green paint layer.

Поскольку эта проблема все еще находится в центре внимания Шэньчжэньской макроулицы, с течением времени были добавлены курсы PCB, и после обсуждения с большим числом производителей PCB они обобщили информацию о CAF. Я оставляю свой опыт здесь для Вашего сведения.

основы формирования CAF

описание процесса формирования CAF. CAF - постоянное напряжение, наложенное на печатную схему и находящееся в условиях высокой влажности. Line), Hole to Hole or Hole to Line, the copper metal in the high potential anode will be oxidized to Cu+ or Cu++ ions first, and follow the glass fiber yarn of the existing bad channel The beam slowly migrates and grows toward the cathode, электрон с катода также перемещается к аноду. в пути, copper ions encounter electrons and will be reduced to copper metal, и постепенно от анода до катода образуется медная пленка, so it is also called " Copper migration".

многие люди, впервые встретившиеся с CAF, всегда будут страдать от его повторяющихся действий, Потому что, как только CAF закончит путь передачи, it will be burned by high-resistance Joule heat from time to time, Поэтому при измерении CAF производится разделение электрическими счетчиками, you will find the phenomenon of ups and downs, величина измерений всегда дрейфует. Before the specific conditions disappear, сценарий CAF повторится в том же месте.

Таким образом, для устранения недостатков в системе CAF необходимо одновременно выполнить следующие пять условий. Иными словами, должно быть абсолютно правильное время и место для производства CAF. Поэтому авария не случайно, а вызвана рядом ошибок. где:

1. Water vapor (unavoidable in atmospheric environment)

электролит (который, как представляется, трудно удалить)

3. Exposure of copper (copper foil is used as the substrate in the circuit board, so it cannot be avoided)

4. напряжение смещения (дизайн схемы неизбежен, избежать невозможно)

5. Channel (it seems that this parameter can only be improved)

под действием электрического поля ионы металлов реагируют на электрохимическую миграцию (экм, электрохимическая миграция) в неметаллической среде, образуя тем самым токопроводящий канал между анодом и катодом цепи и вызывая короткое замыкание цепи

анод: Cu - Cu2 + + 2e - 2 (медь растворяется на аноде)

H2O - H++OH-

катод: 2H + + 2e - H2

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

Cu (OH) 2 - Cuo + H2O

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

Cu2 + + 2e - - Cu

в целом считается, что перенос ионов состоит из двух этапов: первого этапа, химического гидролиза силиконовых диэлектриков с сильным покрытием под воздействием влаги, т.е. на втором этапе под действием напряжения или смещения происходит электрохимическая реакция на медную соль, в результате которой между схемами осаждается токопровод, что приводит к короткому замыканию цепи. Этот этап является необратимой реакцией.

как предотвратить или исправить произошедшее?

To solve or prevent the occurrence of CAF, На самом деле, we can start from the above five necessary conditions. если все эти условия будут устранены, it can be prevented from occurring.

повышение устойчивости материалов для схем к CAF

выбор материалов для платы очень важен для предотвращения появления CAF, но обычно вы получаете то, за что платите. В общем, substrates with high CAF protection capabilities require special ordering. нижняя часть используется для защиты от CAF. Suggestions:

уменьшение содержания нечистых ионов в материале.

стеклянная ткань полностью пропитана смолой, хорошо клеена.

When the база PCB сделано, multiple bundles of glass fiber bundles are woven into a cloth, затем вводить его в смолу, and then gradually pull up or pull out the resin-soaked glass fiber cloth, Цель состоит в том, чтобы наполнить смолу стекловолокном в зазоре, if the parameters at this stage are not set well, легкообразующийся зазор в стекловолокне, Таким образом, у CAF есть пространство.

использовать малогигроскопическую смолу. структура и функции панели PCB

2.PCB макет дизайн, чтобы избежать смещения и расстояние между отверстиями

пропускные отверстия, размеры и расположение схем, а также структура упаковки также окажут абсолютное воздействие на CAF, поскольку почти все требования были разработаны. по мере того, как продукция становится все более мелкой, плотность платы становится все более высокой, но возможности ПХБ по переработке имеют свои ограничения. если расстояние между соседними линиями с постоянно смещенным напряжением (смещенным напряжением) меньше, то вероятность возникновения CAF также возрастает, и в основном напряжение смещения выше или меньше, а вероятность возникновения CAF выше.

В соответствии с информацией, представленной изготовителем платы в настоящее время, следующие значения для проектирования PCB, рекомендованные большинством производителей платы для защиты CAF:

расстояние до края отверстия (минимум): 0.4 мм

Hole to line distance (minimum) (Drill to Metal): 12mil (0.3mm)

Предложение по раскрыву: 0.3mm

In addition, на основе практического опыта, it is found that the gaps of CAF are almost all along the same glass fiber bundle, Таким образом, если расположение проходного отверстия или паяльного диска может быть расположено под углом 45 градусов, it will help to reduce the CAF. заболеваемость.

CAF совершенствует дизайн мер. на основе практического опыта было установлено, что зазоры CAF почти всегда расположены вдоль одного и того же стеклянного волокна, и поэтому, если расположение отверстий или паяльных плит может иметь угол 45 градусов, это поможет уменьшить вероятность возникновения CAF.

контроль стержневого всасывания в процессе производства PCB

PCB при механическом сверлении или лазерном горении образует высокотемпературную температуру, при которой температура Tg превышает смолу и образуется расплавленный шлак. Эти шлаки прикрепляются к внутренней поверхности меди и к стенкам отверстий. в последующем омеднении контакт был плохим. Поэтому перед нанесением меди необходимо провести операцию по очистке. Остатки клея разбухаются и ослабевают, чтобы облегчить последующую гладкую инфильтрацию и аддитивную эрозию мn + 7. Тем не менее, очистка от пятна также может вызвать некоторую коррозию через отверстие, и может вызвать вдыхание ядра (вдыхание сердцевины). Некоторые платы, изготовленные торговой палатой, повышают температуру ворсования, чтобы ускорить процесс ворсования, что приводит к чрезмерной релаксации волосяного реагента, что приводит к последующей миграции меди.

IPC - A - 600 устанавливает следующие критерии приемки керна:

Уровень 1, проникновение меди не должно превышать 125 мкм (4. 291 мм)

Категория 2, copper infiltration should not exceed 100µm (3.937 mil)

Уровень 3, проникновение меди не должно превышать 80 мкм (3,15 мм)

управление стержневым всасыванием в процессе производства PCB

It’s just that with the advancement of technology, 0.1mm (100µm) copper infiltration does not seem to meet the actual needs. From the 0.4 - мм отверстие до края отверстия, deducting the size of the copper infiltration, расстояние только 0.4-0.1 - 0.1. = 0.2 мм. Based on the current process capability of circuit board manufacturers, it should be possible to control the copper penetration below 50µm (2mil). In contrast, the distance from the hole to the hole of the Layout circuit board in the system factory has also been reduced to 100µm (4mil), Это действительно является серьезным испытанием для профилактики и контроля CAF.

Кроме того, в процессе механического бурения PCB, если скорость подачи слишком высока или фреза превышает срок службы, то легко разорвать стекловолокно из - за внешней силы фрезы и образовать зазор.

4. водонепроницаемость и влагостойкость во время строительства обработка PCB

In the PCB Assembly operation, капсула, part attachment, высокотемпературная рефлюксная сварка, etc. может оставить какие - то загрязняющие вещества на платы. These contaminants may include solder, клей, dust, конденсация. Это легко электролитическое вещество может вызвать электрохимическую миграцию. Sealants can be used to seal the junctions that may create voids and form CAFs to prevent the infiltration of moisture.