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pcb内层短路原因 pcb板短路分析

时间:2022-04-29 10:18:27 来源:PCBA 点击:0

pcb内层短路原因 pcb板短路分析

公司的产品最近一直被这个电路板内层微短路的不良现象困扰着,因为一直找不到证据,最近终于有了突破性的进展,原因是我们终于找到了电路板内微短路现象一直存在的不良板,和PCB板厂共同分析现象后不良的原因现在指向CAFConductive AnodicFilament,导电性的阳极细小的线的东西,阳极性玻璃纤维线的漏电现象)也俗称玻璃砂的漏电,终于有了眉目。不然的话,客人已经开始涉足了,为什么一直找不到问题呢。

其实发现这样的CAF不良现象真的不容易。首先要找出电路板上发生短路现象的地方,然后把可以切断的线路全部切断,逐渐缩小可能发生短路现象的范围。最好测量其贯通孔via相对于贯通孔,或哪条线路(trace)相对于线路,甚至其铜箔短路。这样下去切片cross section,才能找到微短路的证据,有比较大的机会。

PCB以及玻璃纤维((Glass Fiber))的结构还不清楚时,请参照PCB板材的结构和功能的介绍。

如果还不太清楚CAF是什么,首先请参考这篇文章CAF(电路板微短路)的形成可能性的原因和改善方法。

切片也是大学的问题,切不好没有经验的,不是切证据,而是磨光的时候把不是短路的地方磨光导致误判吧。

我们这次分别找了X特和XX院的两个实验室切片,结果说X特完全没有问题,但是XX院认为玻璃纤维布有间隙的话可能会引起CAF现象。但是,由于当初发送样品的不良电路板不同,微短路的问题并不是一直存在,所以很难说两个实验室的切片结果谁是正确的,谁是错误的。

之后,确实拿到了微短路的板后,派遣了工程师拿着板直接杀到PCB板厂,当场要求进行切片分析,这次确认了真的有CAF现象。但是,板工厂CAF发生的原因是我们板的贯通孔PTHvia和盲孔Blindvia的设计太接近了。现在板工厂开始颠覆0.4mm的提案距离,至少变更为0.5mm以上。虽然现在的孔边缘~孔边缘(drill to drill)变小到0.1mm,但是回头要求0.5mm的距离,是舍命不负责任的。

但是,当初板工厂reviewPCB的时候孔对孔的距离并没有问题。而且,这个项目板工厂应该比我们的系统工厂有经验。即使设计有风险,板工厂也必须承担重大责任,但不是要求板工厂赔偿,而是要求板工厂采取改善对策,要求预防对策。

以下是板场对CAF提出的改善对策项目。

1、PP的填充材料变更设计:PP填充材料L从S1000变更为S1000H,在板工厂S1000H对CAF的电阻良好。

2、PP重复及配合比变更设计:将Core的PP从本来的7628张板材5张变更为7628张,变更为高RC的填充物。因为Core的PP厚度变薄了,所以在Core的上、下PP层分别增加3313一层来维持原基材的厚度。

树脂配合填充材料Z-TE钻/desmear/PTH性能CAF性能T260minT280 minTd deg;C288deg;C/10s锡浸泡次数S1000溴化环氧和N含有改姓复合填料的总比例为20%左右0.034两者相当于601033515S1000H溴化环氧和酚改性环氧复合填料,总比例30%左右0.028两者相当优势60203348220

3、降低钻床的进给速度:从80降低到50。

这些分析大多是自己参加分析的,经过这次机会教育和会议讨论,个人对PCB的结构和材料也有了进一步的理解,对于分析CAF的方法也学到了很多经验。

在PCB中怀疑发生了CAF的情况下,先用电测定和割线方式慢慢缩小CAF的范围,在切片之前超音波检查PCB有无层剥离(delamination),在使用超音波的情况下,为了不影响超音波的读取而除去部件后超音波的判断,切片在水平方向或垂直方向上研磨。现在,出现了新的3DX-RayCT解决方案,今后,可以用这样的非破坏性装置来检测这样的不良现象。

CAF)产生的原因是PCB内相邻的两点(线路或贯通孔或层状)在电位差(Bias)上施加了湿气(Moisture)的环境助长,导电性物质(Cu2+)沿着玻璃纤维布PP的间隙从阳极向阴极方向成长而引起的电气移动ECM,Electro63?Chemical Migration)这是一种现象。

但是,我们这次EDX打的不是Cu,而是Au,在化金处理的过程中好像已经发生了问题。我们公司使用的板子是ENIG。

▼下面的照片是在实验室切片的报告,玻璃纤维布发生裂缝,导电性物质沿着玻璃纤维束的间隙渗透而生长,但是还没有发生短路。

▼PCBCAF被怀疑发生的情况下,首先可以通过电气测量和线路切断逐渐缩小CAF的范围,有可能必须除去板上的电子部件,并除去可能的干扰因素。

▼慢慢确认CAF的发生位置,根据Gerber可以调查PCB的构造是否存在贯通孔过近或线路过近的问题。

▼在确认了持续短路的板的切片后,在还没有进行药水处理之前,在通孔和盲孔之间横着长的“铜”。

▼下图是药液处理的,切片研磨时有可能弄脏,用EDX打出Au(金)的元素位于通孔和盲孔中间。(后来问了制造商Au据说是他们涂的~)

▼EDXAu(金)的要素位于贯通孔和盲孔之间的最初位置。

▼EDX中提出的Au(金)要素位于贯通孔和盲孔之间的第二个位置。

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