caf覆铜板玻纤纱漏电的原因及测试

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1、覆铜板玻纤纱漏电之探讨2008-11-2814:45:55资料来源:PCBcity作者：白蓉生一、无风不起浪，事出必有因传统钻孔镀孔后其相邻通孔铜壁Z间，必定会出现玻纤纱朿彼此之搭连⑴oletoHole；H/H),甚至当相邻两导线Z根部恰巧踩在同一束玻纤纱上(TracetoTrace；T/T),或导线之根部与孔壁之间经过玻纤纱的接(T/H),又或者层与层之间(L/L)经由玻纤纱沟通等潜在病灶。当使用环境堪称良好吋，其两点之间尚能维持足够之绝缘(即绝缘电阻要够高)，而不致影响到传输线中工作能量的漏失。然而一旦出现高温高湿之恶劣环

2、境，而板材品质又不是很好，且两点间之电压又出现差异(偏压Bias)Z影响下，时间一久难免就会发病，而且在腐蚀后会出现铜离子，当其沿着玻纤束发生缓慢的迁移动作，进帀出现轻微Z漏电行为者，特称为CAE(ConductiveAnodicFilament),如Isola所绘制的下三图。•PTH-UrwCAF1J♦FTH4>THCAFKmbwrfoundmud*morethinPTW4.inttlin^LInt1ftxnwebypoor如网Athemalcycg2MbogitMmaxrtwiwengh(PTKt>3.PtabcQproe

3、msio>vm・纱selloftocaliMdtenconceAtmeona图1此为台湾Isola公司所捉供CAEGrowth(红色部份)的示意图与原文之内容说明，对CAF发生经过之了解颇有助益。不过目前台湾覆铜板业者所进行之CAF试验皆为口式规格，并非美式之高阶规格者，且IPC亦尚未具备整体之试验方法。由于讯号传输的速度不断加快，及为减少发热起见，电子产品所设定的工作电压已不断降低(由30年前的12V,到20年前的5V,到今日的1.5V,甚至数年后之IV以下),通常PCB之导体或板材难免都会存在少许瑕疵，也难免会带来轻微杂讯

4、(Noise),然而此等芝麻绿豆的小事，当年根本未放在眼里。时至高速传输的今Fh小小微恙却在高阶板类中几乎成了心腹大患，必尽除之而后已！是故大哥大的基地台、发射总台、电脑网路的路由器(Router).大型电脑的枢纽机站等，其高层数厚大背板(HighLayercount)之板材，必须避免或减少CAF发生的机率，而令大型机组长期(如20年)使用中的可靠度(Reliability)方得以确保。其重要性与个人电子产品之悬殊对比，自不可以道理计。这也就是欧美大规模系统公司，对其昂贵大型机组中的HighLayercount板类，不得不特别

5、重视其板材CAF问题Z原因。然而事事挑剔不已，件件要求尽善尽美的日本业者，即使对个人电子产品，如笔记本电脑(NB)、电脑游戏机(如PS2),甚至DVD的四层板也都不放过，要求板材在CAF上也必须及格，从实用观点而言此举未免失之过严。至于与安全有关的车用板类，尤以引擎盖下(Lnderhood)高温高湿与震动之不良环境者，其对CAF之要求自必无可厚非。事实上日本客户虽然讲究板材ZCAF问题，但其允收尺度与厚大板之欧美规格相比较时，则乂不免低标过关而差距甚远，啼笑皆非之余，也只好默认“客户永远是对的！”所谓电化学性迁移现象，按TPC

6、-9201ZSTRHandbook(表面绝缘电阻手册)的说法，是当完成电路板或组装板，长久高温高湿之恶劣环境中，且其相邻导体间会出现偏压(Bias)的情况下，会逐渐发生金属离子性物体的迁移，并在板面上出现树枝盐类生长的痕迹者(Dendrites),称为ECM。二、定义说明与发生过程2.1电化迁移ECM(Electro-ChemicalMigration)所谓电化学性迁移现象，按TPC-9201ZSTRHandbook(表面绝缘电阻手册)的说法，是当完成电路板或组装板，长久高温高湿之恶劣环境中，且其相邻导体间会出现偏压(Bias

7、)的情况下，会逐渐发生金属离子性物体的迁移，并在板面上出现树枝盐类生反的痕迹者(Dendrites),称为ECM。图2此为板发生ECU后所出现Dendrites的两个示意图，系取材自英商Concoat环境试验公司之简报资料。此种板面Dendrites生长的过程，是先在阳极处产生金属阳离子(Cation)后，随即将会往阴极方向缓缓迁移，到达阴极即开始生长出盐类的沉积物，但又反向往阳极方面不断蔓延伸展，目视情况下其树枝之生长过程清晰可见。2.2玻纤纱束漏电物Z增长CAFGrowth原理上与ECM相同，其不同处有二：(1)ECM是发

8、生在板面上，其树枝状可目视观察得到。CAF则只发生在玻纤束中，通常很难察觉到真相，微切片是比较可行的方法。(2)ECM的板面树枝沉积物，是由阴极反向朝阳极方向生长蔓延，但CAF中的铜盐沉积物，却是由阳极往阴极延伸。CAFGrowth发生的主因是树脂与玻纤之间的附著力不足，或含