Проводящая анодная нить

Проводящая анодная нить , также называемая CAF , представляет собой металлическую нить, которая образуется в результате процесса электрохимической миграции и, как известно, вызывает отказы печатных плат (PCB) .

Механизм

Формирование CAF — это процесс, включающий транспорт проводящих химических веществ через неметаллическую подложку под воздействием приложенного электрического поля. ^[1] На CAF влияют напряженность электрического поля , температура (в том числе температура пайки ), влажность , материал ламината и наличие производственных дефектов. Причиной сбоев CAF в первую очередь является стремление электронной промышленности использовать печатные платы с более высокой плотностью и использование электроники в более суровых условиях для приложений с высокой надежностью. ^[2]

Виды отказов и их обнаружение

CAF обычно возникает между соседними переходными отверстиями (т.е. сквозными отверстиями ) внутри печатной платы, поскольку медь мигрирует вдоль границы раздела стекло/смола от анода к катоду . Отказы CAF могут проявляться в виде утечки тока, периодических коротких замыканий и даже пробой диэлектрика между проводниками на печатных платах. ^[3] Из-за этого CAF часто очень трудно обнаружить, особенно когда он возникает периодически. Есть несколько вещей, которые можно сделать, чтобы изолировать место неисправности и подтвердить, что CAF является основной причиной сбоя. Если проблема носит периодический характер, то помещение интересующего образца в режим комбинированного отклонения температуры и влажности (THB) может помочь воссоздать режим отказа. такие методы, как поперечное сечение или сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство (СКВИД) . Кроме того, для выявления неисправности можно использовать ^[4]

Соображения и меры по смягчению последствий

Существует несколько конструктивных соображений и методов смягчения последствий, которые можно использовать для снижения восприимчивости к CAF. Определенный выбор материала (например, ламината) и правила проектирования (например, расстояние) могут помочь снизить риск CAF. Плохая адгезия между смолой и стекловолокнами в печатной плате может стать причиной возникновения CAF. Это может зависеть от параметров силанового покрытия, нанесенного на стекловолокно, которое используется для улучшения адгезии к смоле. ^[5] Существуют также стандарты тестирования, которые можно выполнить для оценки риска CAF. IPC TM-650 2.6.25 предоставляет метод тестирования для оценки чувствительности к CAF. ^[1] Кроме того, IPC TM-650 2.6.16 предоставляет метод испытания сосудов под давлением для быстрой оценки целостности стеклоэпоксидного ламината. ^[6] Это полезно, но зачастую лучше использовать правила проектирования и правильный выбор материалов, чтобы заранее решить проблему.

См. также

Усы (металлургия)

Внешние ссылки

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б IPC TM-650 2.6.25 Испытание сопротивления проводящей анодной нити (CAF): ось XY https://www.ipc.org/4.0_Knowledge/4.1_Standards/test/2-6-25.pdf
^ Л. Зоу и К. Хант, «Как избежать проводящих анодных нитей (CAF)», Национальная физическая лаборатория. 22 января 2013 г. http://www.npl.co.uk/upload/pdf/20130122_caf_avoid_failure.pdf.
^ К. Тульков. «Проектирование для надежности: печатные платы» Совет дизайнеров IPC Северного Техаса. https://www.dfrsolutions.com/hubfs/Resources/services/Design_for_Reliability_PCBs.pdf?t=1514473946162
^ К. Хиллман. «Новый подход к выявлению и проверке электрических утечек в печатных платах посредством визуализации магнитного тока». Материалы 30-го Международного симпозиума по тестированию и анализу отказов, 14-18 ноября 2004 г., Вустер, Массачусетс. http://www.dfrsolutions.com/hubfs/DfR_Solutions_Website/Resources-Archived/Publications/2002-2004/2004_SQUID_Hillman.pdf
^ С. Бинфилд, К. Хиллман, Т. Джонстон и Н. Блаттау, «Проводящие анодные нити: роль адгезии эпоксидной смолы к стеклу», Технический документ DfR Solutions
^ IPC TM-650 2.6.16 Метод использования сосуда под давлением для стеклоэпоксидного ламината. https://www.ipc.org/TM/2.6.16.pdf

[IPC-1] Jump up to: ^а ^б IPC TM-650 2.6.25 Испытание сопротивления проводящей анодной нити (CAF): ось XY https://www.ipc.org/4.0_Knowledge/4.1_Standards/test/2-6-25.pdf

[2] Л. Зоу и К. Хант, «Как избежать проводящих анодных нитей (CAF)», Национальная физическая лаборатория. 22 января 2013 г. http://www.npl.co.uk/upload/pdf/20130122_caf_avoid_failure.pdf.

[3] К. Тульков. «Проектирование для надежности: печатные платы» Совет дизайнеров IPC Северного Техаса. https://www.dfrsolutions.com/hubfs/Resources/services/Design_for_Reliability_PCBs.pdf?t=1514473946162

[4] К. Хиллман. «Новый подход к выявлению и проверке электрических утечек в печатных платах посредством визуализации магнитного тока». Материалы 30-го Международного симпозиума по тестированию и анализу отказов, 14-18 ноября 2004 г., Вустер, Массачусетс. http://www.dfrsolutions.com/hubfs/DfR_Solutions_Website/Resources-Archived/Publications/2002-2004/2004_SQUID_Hillman.pdf

[5] С. Бинфилд, К. Хиллман, Т. Джонстон и Н. Блаттау, «Проводящие анодные нити: роль адгезии эпоксидной смолы к стеклу», Технический документ DfR Solutions

[6] IPC TM-650 2.6.16 Метод использования сосуда под давлением для стеклоэпоксидного ламината. https://www.ipc.org/TM/2.6.16.pdf

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]