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大炳的徒弟小兵比較懵，接連兩天收到工程確認，一個(gè)是通孔板，一個(gè)是盲埋孔板，都在提示不同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔間距過(guò)近，有CAF的風(fēng)險。 CAF是什么，要去問(wèn)問(wèn)大炳師傅了。 如下所示，第一天收到的10層通孔板的工程確認。 不同網(wǎng)絡(luò )孔到孔間距9.73mil，需優(yōu)化12mil以上正常制作，優(yōu)化10mil需接受CAF風(fēng)險。 第二天收到的16層二階盲埋孔的工程確認。 依據IPC-2221A 9.2.7及IPC-4101C 3.12.1.5，PCB板內孔間距≤0.45mm時(shí)存在CAF風(fēng)險。按照此板的GERBER文件,部分位置8mil的埋孔不同網(wǎng)絡(luò )之間的孔間距僅0.305mm，根據我司內部評估結果，生產(chǎn)鉆孔間距≤0.45mm時(shí)存在CAF風(fēng)險，將有可能產(chǎn)生電化學(xué)遷移，對PCB絕緣性有影響。 大炳說(shuō)關(guān)于CAF有很多東西，我們要了解幾個(gè)概念。 1.什么是防火墻 PCB的材料是由玻璃纖維布和環(huán)氧樹(shù)脂組成，當鉆機在鉆孔時(shí)，玻纖布環(huán)氧樹(shù)脂與鉆嘴，在高速旋轉劇烈磨擦的過(guò)程中，局部溫度上升至200 ℃以上，超過(guò)樹(shù)脂的Tg值（150 ℃左右）。致使樹(shù)脂被軟化熔化成為膠糊狀而涂滿(mǎn)孔壁；冷卻后便成了膠渣（Smear). 對多層而言，內外層的導通是靠過(guò)孔孔銅連接，膠渣的存在會(huì )阻止這種連接，從而出現可靠性的異常。 在化學(xué)除膠渣的過(guò)程中，藥水只除膠渣不除玻布，在電鍍時(shí)會(huì )有藥水滲入孔的兩邊，形成芯吸（wicking）效應，也有工廠(chǎng)叫燈芯效應。 IPC里面關(guān)于燈芯的等級劃分，如下一二三級標準 如果按照IPC三級標準來(lái)計算，兩個(gè)孔鉆之間左邊80um,右邊80um的芯吸。兩個(gè)鉆孔之間最大已經(jīng)有160um被藥水滲入，有效的安全間距可以按下面的公式去計算。 防火墻與有效防火墻 防火墻=D 有效防火墻 D2=D-2*D1 如果兩個(gè)孔鉆孔之間的間距為10mil，防火墻的間距為10mil,除去燈芯最大6mil,有效防火墻差不多只有4mil，在高溫潮濕的環(huán)境下，很容易形成離子遷移。 2.CAF的名字解釋 CAF, Conductive Anodic Filament離子遷移 是指電路板上的金屬如銅、銀、錫等在一定溫濕度條件下發(fā)生離子化并在電場(chǎng)作用下通過(guò)絕緣層向另一極遷移而導致絕緣性能下降 , 甚至短路失效. 3.過(guò)孔的間距設計多少合適 《GJB 4057A-2021 軍用電子設備印制電路板設計要求》里面有明確的規定，如下： 印制板通電后由于電位差的存在，會(huì )產(chǎn)生 CAF 現象。在滿(mǎn)足要求的情況下，應保持不同網(wǎng)絡(luò )的鉆孔孔壁間距不小于 0.5mm。 孔壁間距<0.5mm，需要特別關(guān)注CAF問(wèn)題。 假設條件：0.3/1.0mm pitch，無(wú)暈圈情況下失效時(shí)間為1000h. 我們常規的PCB的過(guò)孔最少在0.35mm及以上。 但是隨著(zhù)電子元器件的密集程度提高。器件尺寸的降低，過(guò)孔間距越來(lái)越近，對設計的要求越來(lái)越嚴格，0.5mm的孔間距很難滿(mǎn)足日趨緊密的元器件需求，這個(gè)時(shí)候就需要從材料選擇和加工工藝方面去管控，從而降低CAF帶來(lái)的風(fēng)險。 小兵說(shuō)師傅趕緊說(shuō)一說(shuō)，怎么從其它方面去防控CAF。 大炳說(shuō)下期見(jiàn)。 — end — 本期提問(wèn) 關(guān)于PCB不同網(wǎng)絡(luò )的過(guò)孔間距，大家平時(shí)設計的間距尺寸是多少，工廠(chǎng)是否有提示過(guò)CAF風(fēng)險，大家一起暢所欲言。 |
