多层挠性印制电路板的CAF失效分析方法探讨

随着电子产品向高密度、小型化的发展,使得由印制电路板(PCB)产生的导电性阳极丝(CAF)现象成为影响产品可靠性的一个重要因素。介绍挠性印制电路板(FPCB)的CAF分析思路和方法,通过聚焦离子束(FIB)、扫描电子显微镜(SEM)等工具找到多层FPCB的CAF失效模式及失效现象,同时结合傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线荧光光谱仪(XRF),以及电磁场仿真结果确定了CAF失效原因,为多层FPCB产品CAF问题的分析改善提供了解决思路。

电化学迁移与耐CAF基材

文章阐述了电化学迁移对印制电路板绝缘性的破坏,并分析了CAF现象的成因和影响因素,介绍了改善基材耐CAF性能的方法。

航电电源板层间CAF短路失效机理及退化时间分析

目的掌握CAF失效机理MTTF分析方法,以便于在实际案例中实施工程优化决策,从而降低故障危害风险和寿命周期总费用。方法以某航电电源母板CAF失效为例,基于CAF失效机理的物理化学变化时间特性模型算法,建立电压、介质间距和MTTF变化关系,以辅助工程优化决策。结果基于仿真计算数据,形成对特定范围产品的改进和处置决策,从而限制失效危害风险的进一步扩散,降低了产品生命周期维护费用,并提升了客户满意度。结论掌握装备常见失效机理和采取适宜的应对措施,是持续改进装备可用性、可靠性和环境适应性的必要条件。

液晶电视CAF失效实例分析和预防

电子产品大量使用印制电路板(PCB),在潮湿环境下使用时易产生导电性阳极丝失效,影响电子产品可靠性。通过对多起液晶电视机电路板CAF失效实例的测试、分析,总结出导电性阳极丝失效(即CAF失效)首先发生在具有固定直流偏压的高阻抗电路中,同时分析了CAF失效高发的现象与盐雾之间的关联性,通过对比说明了PCB设计、装配工艺、PCB选材对CAF预防的不同效果,指出了选择抗CAF的PCB材料的重要性,并给出了两种在线监测电路的设计方案。

焊接工艺影响下CAF可靠性失效机理

从PCB焊接工艺出发,基于CAF(Conductive anodic filament)的生长机理,采用ANSYS仿真分析不同条件下焊接过程中热应力对PCB介质层应力应变的影响,更好的解释实际失效产品中纵向结构上芯板区域产生裂纹几率更大的原因;同时通过试验分析,得出焊接热对PTH间介质层及耐CAF性能的影响。结果表明,热应力会导致晕圈直径和裂纹长度增加为CAF提供通道,降低PCB基材耐CAF能力;对于不同固化体系的板材,焊接后材料缺陷特征也有所差异;最后,基于CAF试验数据,采用Bell Labs模型进行CAF寿命分析,得到在产品设计过程中,安全孔壁间距的确定方法,为产品设计提供可制造性设计和可靠性设计参考。

印制线路板CAF失效研究

阳极导电丝(CAF)是PCB业内近十年来较为热门的可靠性问题之一,当PCBA工作在高温高湿的环境下时,有可能产生沿玻璃纤维生长的阳极导电丝CAF。本文主要以某种典型板材为例,从某板材在不同孔壁间距、不同外加偏压下的CAF性能考察入手,研究CAF产生的机理,并通过模型推算板材在不同外加偏压下的平均失效寿命(MTF),为后续其他板材耐CAF性能的考察提供了理论依据和试验基础。

PCB中CAF影响试料MFT的因素

讲述PCB中离子迁移度的成因、测试、评估及影响试料的平均失效时间因素,重点是温度、电场、相对湿度、孔间距及测试电压这五种因素。

玻纤裂纹分析及其对PCB耐CAF性能的影响

灯芯是PCB制程控制的常规控制项目,一般定义铜渗入玻纤的部分为灯芯,通常在金相显微镜明场下观察。但随着产品绝缘可靠性要求越来越高,只能在金相显微镜暗场下观察到的玻纤裂纹(玻纤发亮区域)需引起材料和PCB生产厂商更多的重视,因为其对后续产品的绝缘性能有关键影响。文章通过实验考察了材料、钻孔等因素对玻纤裂纹长度的影响,并分析了其对PCB耐CAF性能的影响。通过修正后的CACLE模型,结合玻纤裂纹长度,推算不同孔壁间距下的耐CAF性能,为后续的相关研究提供了理论依据和试验基础。

印制电路板的一种CAF失效模式分析

文章通过对印制电路板的一种CAF失效模式进行分析,找到在PCB生产过程中产生CAF问题的成因,进而提出改善措施。为后续产品制作提供借鉴,降低PCB产品发生可靠性问题的风险。

电动汽车用PCB高电压耐CAF测试

介绍了电动汽车用印制电路板(PCB)高压耐导电阳极丝(CAF)主流的测试方法、高电压耐CAF测试与传统耐CAF测试的区别、高电压耐CAF测试结果,以及高电压耐CAF测试的失效模式和不同缺陷对高电压耐CAF测试的影响。通过分析测试结果,得到了一些可提高测试通过率的经验数据。选择高T_(g)、低热膨胀系数(CTE)的材料来加工PCB和安全的图形间距,可有效地减少CAF、电化学迁移(ECM)和击穿的发生。

内层半固化片选择对PCB耐CAF性能的影响

阳极导电丝(CAF)是PCB业内近十年来较为热门的可靠性问题之一,当PCBA工作在高温高湿的环境下时,有可能产生沿玻璃纤维生长的阳极导电丝CAF。文章主要研究了PCB设计中的关键因素叠层设计对耐CAF性能的影响,通过分析不同半固化片的异同点,对比不同半固化片在玻纤裂纹和CAF失效寿命方面的差异。通过不同半固化片的CAF寿命数据,推算不同叠层设计的CAF寿命,为有较高CAF可靠性要求的产品研究提供了理论依据和试验基础。

印制电路板的一种CAF失效模式分析

文章通过对印制电路板的一种CAF失效模式进行分析,找到在PCB生产过程中产生CAF问题的成因,进而提出改善措施。为后续产品制作提供借鉴,降低PCB产品发生可靠性问题的风险。

印制电路板绝缘性能试验与评价

文章通过对印制电路板绝缘性能下降主要因素的分析,常用印制电路板绝缘性能评价与试验方法的介绍,实际案例的描述,阐述了绝缘性能试验与评价在印制电路板产品生产、使用中的重要性。

无铅组装对PCB要求的探究

电子产品无铅化的实施给电子制造产业带来一个重大转变。本文介绍了无铅、有铅焊接的本质区别,通过耐热性、CAF、可加工性等条件,对无铅基材的选用标准进行探究,找出无铅组装对PCB的要求。

印制电路板的导电阳极丝检测与预防

随着电子产品的多功能化和便携化,印制板导线、间距、钻孔直径,焊盘尺寸越来越小;以及绝缘层薄,信号传输快,工作电压低电流大,板内发热量高等;这些因素诱发了离子迁移,成为电子产品最重大的隐患之一。文章就CAF产生机理、检测及预防进行概述,解析CAF在印制板加工过程中控制的必要性。

印制电路板导电阳极灯丝失效分析

随着印制电路板(PCB)向高密度、高频高速化发展,其对可靠性的要求也越来越高。导电阳极丝(CAF)失效作为PCB可靠性的一个重要因素,成为了行业的关注要点。通过实际案例寻找CAF失效点,采用失效区域定位、外观检查、切片分析、扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)分析等手段,分析CAF失效原因,并从生产工艺及材料两方面入手,帮助PCB制造商和材料商改进CAF工艺。

印制电路板导电性阳极丝击穿模型仿真研究

导电性阳极丝(conductive anodic filament,CAF)是印制电路板、挠性线路板内部在高压高湿等恶劣环境下产生的铜迁移现象,易造成线路之间的击穿,导致失效。由于印制电路制造工艺会在线路间残留金属种子层,使得这种击穿现象发生的概率大大增加。为探究电压、种子层分布等因素对导电性阳极丝现象发生的影响,并为制造工艺提供指标控制参考,本工作开发了一种导电性阳极丝的数值模拟方法。本研究在多个给定的初始电压下,运用电势分布加权的蒙特卡洛模拟算法,结合有限元方法对不同种子层密度进行电势分布计算,并进行击穿路径迭代和击穿电压模拟。研究结果表明,种子层尺寸在50μm~200μm之间,种子层密度在低于10%时,可以承受300 V电压不击穿。该模型为导电性阳极丝现象提供了一种数值模拟方法和评价方式。

PCB环境测试

本文介绍了印刷线路板常用的环境测试,重点论述了电化学迁移和导电阳极丝两个重要测试及注意事项。

航天器高电压、大电流柔性线路传输模型建立及分析

在航天器电源模块中,线路的电压值高达300 V,要求线路之间必须具备良好的绝缘性。受到柔性电路制造过程中各因素的影响,线路之间的耐绝缘性能并不可能是理想状态。尤其是线路之间的种子层会加强柔性线路之间的导通能力,使得线路之间树脂绝缘弱化。该文针对高压导电性阳极丝(Conductive Anodic Filamentation,CAF)大电流传输要求,使用COMSOL软件建立了相应高压击穿模型,比较了不同线路之间距离下柔性电路的耐CAF能力。此外,还通过建立有无聚酰亚胺为介质的模型,比较在10 A大电流时的线路损耗情况。同时改变模型中聚酰亚胺的厚度,研究线路周围的温度变化。仿真结果表明,在大电流下线路之间间距为2 mm时,无论线路之间有无种子层,线路之间都具有较好的耐击穿能力,为柔性线路的设计提供了整体方案。