Qu'est-ce que le CAF (Conductive Anodic Filament) sur PCB ?

Qu'est-ce que le CAF (Conductive Anodic Filament) sur PCB ?

Les produits de nombreuses entreprises sont affectés par CAF (filament anodique conducteur), car ils ne parviennent pas à trouver la raison du CAF. La raison de la récente percée est que nous trouvons enfin la carte défectueuse avec un phénomène de micro court-circuit dans la carte de circuit imprimé. Les mauvaises causes pointent actuellement vers le CAF.

Table des matières
    Ajouter un en-tête pour commencer à générer la table des matières

    Qu'est-ce que le CAF sur terre

    Le CAF est en fait l'intérieur du circuit imprimé ou la couche de peinture verte de soudure dans le phénomène de micro court-circuit. CAF signifie qu'une tension continue est appliquée à la carte de circuit imprimé et placée dans un environnement à forte humidité. En couche à couche, ligne à ligne, prise à trou ou trou à ligne, le CAF est appliqué à la carte de circuit imprimé.

    Comment trouver le CAF sur le PCB

    En fait, il n'est pas facile de trouver ce type de problème de CAF. D'abord, il faut trouver où le circuit imprimé court-circuite, puis il faut couper toutes les lignes qui peuvent l'être, et réduire progressivement la zone où le court-circuit est possible, de préférence au via vers le VIA, ou à la trace vers le circuit.

    Il est même nécessaire de mesurer la couche de court-circuit de la feuille de cuivre, afin d'avoir plus de chances de trouver des preuves de micro court-circuit sous la section transversale.

    Couper mal ou inexpérimenté, de ne pas couper la preuve a disparu, ou lors de la rectification de l'endroit n'est pas court-circuit imagerie court-circuit et causer un mauvais jugement.

    Plus tard, nous avons apporté la carte avec un micro court-circuit à l'usine de cartes de circuits imprimés et avons demandé une analyse de tranche sur place. Cette fois, le CAF a été réellement confirmé. Cependant, l'usine de fabrication de cartes pense que la raison de l'apparition du CAF est que le circuit imprimé a été endommagé. PTH VS NPTH via et Blind Via de notre tableau sont trop proches l'un de l'autre.

    Maintenant, l'usine de fabrication de cartes a modifié la distance recommandée de 0,4 mm à au moins 0,5 mm. Mais maintenant le bord du trou au bord du trou (foret à foret) a été réduit à 0,1 mm, mais l'exigence d'avoir une distance de 0,5 mm, c'est en fait très irréaliste.

    Ce qui peut conduire au CAF

    Ce qui peut mener au CAF

    Le cuivre métallique de l'anode à haut potentiel s'oxyde en ions Cu + ou Cu ++, et migre lentement vers la cathode le long du mauvais canal existant du faisceau de fils de fibre de verre, et les électrons de la cathode se déplacent également vers l'anode.

    Lorsque les ions de cuivre rencontrent des électrons, ils sont réduits en cuivre métallique, puis forment des ions de cuivre et se transforment à nouveau en cuivre métallique. Ainsi, la répétition progressive de l'anode à la cathode se propage en trace de cuivreC'est pourquoi on l'appelle aussi migration du cuivre.

    De nombreuses personnes qui rencontrent le CAF pour la première fois sont continuellement perplexes face à son comportement répété et intermittent. Une fois que le CAF a achevé la conduction du canal, il sera brûlé par la chaleur joule avec une résistance élevée de temps en temps.

    En général, lorsqu'on mesure le CAF avec un compteur électrique à trois usages, on constate que le court-circuit est obtenu au début, mais que par la suite la quantité n'est pas suffisante, ou que le problème de la copie de la simulation électrique n'est pas toujours présent. Même si la valeur mesurée dérive toujours, avant que les conditions de formation du CAF ne disparaissent complètement, le jeu du CAF se répétera au même endroit encore et encore.

    En résumé, pour former des défauts CAF, les quatre conditions d'échec suivantes doivent être réunies en même temps, dont l'une est indispensable, c'est-à-dire que le CAF ne peut être produit qu'avec des conditions favorables absolues, des conditions géographiques et des conditions. Par conséquent, l'accident n'est pas accidentel, mais causé par une série d'erreurs.

    Les facteurs peuvent influencer le CAF

    La vapeur d'eau, qui semble impossible à éviter dans l'atmosphère ou dans un solvant, est utilisée pour former des électrolytes. Par exemple, le flux laissé sur une carte de circuit imprimé ou qui est mouillé par une brise marine salée sont d'excellents matériaux d'électrolyte.

    Exposition au cuivre (feuille de cuivre à l'intérieur du circuit imprimé lorsque le matériau de base, il est donc inévitable. En fait, tant que le matériau peut former des ions sont comptés, généralement le cuivre, l'argent est plus facile à former CAF).

    La polarisation est une nécessité de la conception des circuits et est donc inévitable. L'effet dit de Javani provoque des différences de potentiel entre des métaux dissemblables).

    Canal (semble être le seul moyen d'améliorer ce paramètre). Il faudrait dire la distance entre les pôles et les obstacles ! Les distances plus courtes sont plus probables car l'impédance d'isolement est plus faible.

    champ électrique

    Sous l'action du champ électrique, la réaction de migration électrochimique (MCE) des ions métalliques se produit dans des milieux non métalliques, formant ainsi un canal conducteur entre l'anode et la cathode du circuit, ce qui entraîne un court-circuit.

    On pense généralement que la migration des ions électriques est divisée en deux étapes : la première étape, la résine et le matériau renforcé sous l'action de l'humidité, l'hydrolyse chimique de l'agent de couplage silane du matériau renforcé, c'est-à-dire sur la résine époxy/matériau renforcé le long du chemin de fuite du CAF, cette étape est une réaction réversible. 

    Dans la deuxième étape, sous l'action d'une tension ou d'une polarisation, la réaction électrochimique du sel de cuivre se produit, et le canal conducteur se dépose entre les lignes pour former un court-circuit entre les lignes. Cette étape est une réaction irréversible.

    Comment éviter et résoudre le CAF

    If you want to solve or prevent the occurrence of CAF, in fact, you can start from the above four necessary conditions, as long as the elimination of any of the conditions can prevent its occurrence.

    Améliorer la capacité anti-CAF des matériaux des circuits imprimés

    La sélection de la carte de circuit imprimé est en fait très important pour protéger l'apparition de la CAF, mais généralement un sou un sou, ont généralement élevé capacité de protection CAF du substrat besoin d'exigences particulières, ce qui suit est la sélection de la carte de circuit imprimé substrat anti CAF recommandations :

    ★ Réduire la teneur en ions d'impureté dans les matériaux.

    ★ Le tissu en fibre de verre est bien imprégné de résine et se lie bien.

    ★ Lorsque le substrat de la carte de circuit imprimé est fabriqué, de nombreux faisceaux de fibres de verre sont tissés en tissu, puis des réservoirs de résine sont introduits pour imprégner, et ensuite les faisceaux de fibres de verre avec la résine sont progressivement tirés vers le haut ou vers l'extérieur.

    L'objectif est de faire en sorte que la résine remplisse les interstices des faisceaux de fibres de verre. Si les paramètres ne sont pas bien réglés à ce stade, il est facile de former des vides dans les faisceaux de fibres de verre, ce qui permet des vides CAF.

    Conception de la mise en page du PCB

    Conception de la mise en page du PCB in bias and hole spacing avoidance

    Conception de circuits imprimés en évitant le biais et l'espacement des trous

    Le trou de passage, la taille des lignes, la position et la conception de l'empilement de la carte ont également un impact certain sur le CAF, car presque toutes les exigences proviennent de la conception. Comme le produit devient de plus en plus petit, la densité des circuits imprimés est de plus en plus élevée, mais la capacité de traitement des circuits imprimés a ses limites.

    Plus la distance entre les lignes adjacentes avec une tension de polarisation continue est faible, plus la probabilité que le CAF se produise est élevée. Fondamentalement, plus la tension de polarisation est élevée ou plus la distance est faible, plus la probabilité que le CAF se produise est élevée.

    Selon les informations fournies par les fabricants de cartes de circuits imprimés, voici la valeur de conception de la taille du PCB recommandée par la plupart des fabricants de cartes de circuits imprimés pour la protection CAF :

    ● Distance trou à trou (minimum) : 0,4 mm
    ● Distance entre le trou et la ligne (minimum) (perçage sur le métal) : 12 mil (0,3 mm)
    ● conseil d'ouverture : 0,3 mm

    Contrôle de l'effet de mèche dans le processus de fabrication des PCB

    Contrôle de l'effet de mèche dans le processus de PCB
    Lorsque le perçage mécanique ou la cuisson au laser du PCB produit une température élevée, qui dépasse le point Tg de la résine, celle-ci fond et forme une scorie gélifiée, qui adhère au bord intérieur du cuivre et à la zone de la paroi du trou, ce qui entraîne un mauvais contact lors du cuivrage ultérieur. 

    Par conséquent, l'opération de dé-gel doit être effectuée avant le cuivrage. La première station de l'élimination du gel doit utiliser l'hélice après le traitement de trempage pendant 1 à 10 minutes, de sorte que toutes sortes de scories de gel gonfle et se détend, pour faciliter la pénétration ultérieure Mn +7 et mordre. 

    Cependant, les opérations d'enlèvement des scories peuvent également provoquer un certain mâchonnement du trou de passage et il existe une possibilité de mèche de cuivre (wicking, core). Certains opérateurs de cartes de circuits imprimés, afin d'accélérer l'opération de fluffy, règlent la température de la rainure de fluffy à un niveau plus élevé, ce qui entraîne un relâchement excessif de l'agent de fluffy, augmente la longueur de l'insertion et conduit à une migration ultérieure du cuivre.

    L'IPC-A-600 prévoit la norme admissible de la mèche de cuivre (Wicking) comme suit :
    ● Classe 1, la perméabilité du cuivre est supérieure à 125 (dont m (4,291 mil).

    ● Classe 2, la perméabilité du cuivre est supérieure à 100 (dont m (3,937 mil).

    ● Classe 3, perméabilité cuivre (dont plus de 80 m (3,15 mil).

    Mais avec les progrès de la science et de la technologie, la pénétration du cuivre de 0,1 mm (100 µm) semble ne pas avoir répondu à la demande réelle, à 0,4 mm de distance entre le trou et le bord du trou, en soustrayant la taille de la pénétration du cuivre, la distance n'est que de 0,4-0,1-0,1=0,2 mm, pour la capacité de fabrication de l'industrie des circuits imprimés, il devrait être possible de contrôler la pénétration du cuivre en dessous de 50 µm (2mil). 

    En comparaison, la distance entre les trous de l'usine du système dans la carte de circuit imprimé est également réduite à 100µm (4mil), ce qui est vraiment un test important pour la prévention et le contrôle du CAF.
    En outre, dans l'opération de perçage mécanique du PCB, si la vitesse d'avance est trop rapide, ou si la fraise dépasse la durée de vie, il est facile de déchirer la fibre de verre en raison de la force externe de la fraise.

    Contrôle de l'humidité imperméable dans le traitement des PCB

    soudure-pâte-impression

    Sur Usine d'assemblage de PCBL'impression de la pâte à braser, la fixation des pièces, la soudure arrière à haute température, etc. peuvent laisser des polluants sur le circuit imprimé. Ces polluants peuvent inclure de la soudure, de la colle, de la poussière, de la rosée et d'autres substances électrolytiques, ce qui peut provoquer un phénomène de migration électrochimique. Un produit d'étanchéité peut être utilisé pour fermer les jonctions qui peuvent créer des espaces pour former le CAF afin d'empêcher l'infiltration d'humidité.

    Conclusion

    En résumé, selon l'expérience pratique, le canal CAF (écart) se produit presque le long du même faisceau de fibres de verre, donc si le trou traversant ou l'arrangement du tampon de soudure peut être fait un angle de 45 degrés de câblage croisé aidera à réduire l'incidence du CAF.

    FAQ

    Le CAF est en fait l'intérieur du circuit imprimé ou la couche de peinture verte de soudure dans le phénomène de micro court-circuit. CAF signifie qu'une tension continue est appliquée à la carte de circuit imprimé et placée dans un environnement à forte humidité. En couche à couche, ligne à ligne, prise à trou ou trou à ligne, le CAF est appliqué à la carte de circuit imprimé.

    En fait, il n'est pas facile de trouver ce type de problème de CAF. Tout d'abord, il faut trouver où le circuit imprimé court-circuite, puis il faut couper toutes les lignes qui peuvent l'être, et réduire progressivement la zone où le court-circuit est possible, de préférence au via vers le VIA, ou à la trace vers le circuit. Il est même nécessaire de mesurer la couche de court-circuit de la feuille de cuivre, afin d'avoir plus de chance de trouver des preuves de micro court-circuit sous la section transversale.

    1. Améliorer la capacité anti-CAF des matériaux des circuits imprimés
    2. Conception de la disposition du PCB
    3. Contrôle de l'effet de mèche dans le processus PCB
    4. contrôle de l'humidité imperméable dans le traitement des PCB

    Postes connexes

    Postes connexes

    Understanding Dielectric Constant in PCBs: The Key to High-Performance Circuitry

    Understanding Dielectric Constant in PCBs: The Key to High-Performance Circuitry

    When it comes to designing high-performance printed circuit boards (PCBs), understanding the role of dielectric constant is paramount. Often referred to as relative permittivity (εr), ...
    Introduction to DIP Package : Understanding the Basics

    Introduction to DIP Package : Understanding the Basics

    DIP package (Dual Inline Package) is a type of electronic component packaging used for integrated circuits (ICs), such as microcontrollers, memory chips, and operational amplifiers, ...
    Introduction to Through Hole Technology

    Introduction to Through Hole Technology – THT in Electronics Assembly

    Through-Hole Technology is another type of component assembly technique. Its name comes from its working principle: the leads of the components pass through holes drilled ...
    How to use PCB copper foil in electronic manufacturing?

    How to use PCB copper foil in electronic manufacturing?

    PCB copper foil stands as the backbone of modern electronics, quietly but indispensably enabling the functionality of myriad devices. Comprising thin, flat sheets of copper, ...
    Exploring PCB annular ring : function, composition, and process

    Exploring PCB annular ring : function, composition, and process

    PCB annular rings are crucial for ensuring reliable solder joints, stable component mounting, and proper signal transmission or power delivery on the PCB. In this ...
    Demander un devis

    Laissez un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

    fr_FRFrench
    Défilement vers le haut