Mengapa PCB yang Disimpan Lama Menjadi Pendek pada Vias Terbuka?
Mengapa PCB yang Disimpan Selama 4 Tahun Menunjukkan Seluar Pendek pada Vias Terbuka, Tersetempat pada Lapisan Dalam — Dan Mengapa Ia Hilang Selepas Membakar?
Penjelasan Kejuruteraan daripada RICH FULL JOY
Apabila PCB yang telah disimpan selama empat tahun tiba-tiba menunjukkan litar pintas tertumpu pada vias terbuka, dengan keputusan ujian menunjukkan seluar pendek lapisan dalam, dan seluar pendek tersebut hilang selepas dibakar, mekanisme kegagalannya jarang sekali jambatan tembaga kekal.
Dari sudut kejuruteraan kebolehpercayaan, corak ini menunjukkan dengan jelas pengaliran sementara yang didorong oleh kelembapan yang dipertingkatkan oleh pencemaran ionik — bukan seluar pendek logam lapisan dalam struktur.
Artikel ini menerangkan fenomena ini dengan jelas dan langkah demi langkah.
1. Mengapakah seluar pendek tertumpu pada vias terbuka?
Di RICH FULL JOY, via terbuka (via tanpa pengedap topeng pateri) dianggap sebagai titik masuk alam sekitar kerana:
- Cincin anulus kuprum dan mulut melaluinya terdedah kepada udara
- Tiada penghalang topeng pateri yang wujud untuk menyekat kelembapan atau bahan cemar
- Melalui bukaan menggalakkan pengekalan kelembapan kapilari
- Kuprum yang terdedah lebih mudah terkumpul sisa ionik (cap jari, habuk, gas yang keluar dari pembungkusan, pencemaran pengendalian)
Di bawah keadaan lembap, filem elektrolit nipis (air + ion terlarut) boleh terbentuk pada bukaan via.
Filem itu boleh mengalirkan elektrik buat sementara waktu antara konduktor bersebelahan atau dari laras melalui ke arah ciri tembaga berdekatan.
Oleh itu, vias terbuka menjadi tapak paling terdedah untuk anomali elektrik yang disebabkan oleh kelembapan selepas penyimpanan yang lama.
2. Mengapakah keputusan ujian menunjukkan seluar pendek sebagai kerosakan lapisan dalam?
Ini tidak bermakna jambatan logam hanya terbentuk di dalam PCB.
Sebaliknya, ia mencerminkan di mana laluan elektrik akhirnya ditutup:
- Jarak elektrik terkecil dalam banyak reka bentuk terletak di lapisan dalam
- jarak melalui-ke-satah
- penghalaan lapisan dalam yang padat berhampiran melalui tong
- Satah kuasa dan darat mempunyai impedans yang sangat rendah dan bertindak sebagai "sinki elektrik" semula jadi
Apabila kelembapan mewujudkan laluan konduktif sementara berhampiran bukaan via atau di sepanjang dinding via, arus bocor selalunya bersambung ke satah dalaman atau jejak lapisan dalam, yang menjadikan penguji melaporkan litar pintas lapisan dalam.
Jadi titik masuk ialah melalui terbuka, tetapi titik penutupan biasanya merupakan ciri tembaga lapisan dalam.
3. Mengapakah proses membakar dapat menghilangkan kerak?
Ini adalah petunjuk diagnostik utama.
Membakar mengeluarkan kelembapan yang diserap daripada:
- Sistem resin PCB
- Melalui antara muka
- Kawasan permukaan di sekitar vias terbuka
Apabila kelembapan menyejat:
- Filem elektrolit runtuh
- Laluan pengaliran ionik terputus
- Rintangan elektrik kembali normal
Ini membuktikan bahawa pintasan itu adalah kebocoran konduktif berbantukan kelembapan, bukan jambatan kuprum-ke-kuprum yang kekal.
Jika ia jambatan logam, pembakaran tidak akan menghilangkannya.
4. Apakah mekanisme kegagalan yang sepadan dengan tingkah laku ini?
Berdasarkan pengalaman lapangan RICH FULL JOY, punca yang paling konsisten adalah:
- Pengaliran ionik yang didorong oleh kelembapan (kemungkinan besar)
- Laluan konduktif sementara terbentuk apabila kelembapan bergabung dengan sisa ionik.
- Migrasi elektrokimia peringkat awal (ECM)
- Pada fasa awal, laluan konduktif bergantung kepada kelembapan dan boleh diterbalikkan.
- Jika terdedah berulang kali kepada kelembapan dan bias elektrik, ia boleh tumbuh menjadi dendrit logam kekal.
Ini bermakna papan anda kini berada dalam peringkat risiko boleh balik, tetapi pendedahan kelembapan berulang boleh menjadikan kegagalan itu kekal dari semasa ke semasa.
5. Bagaimana RICH FULL JOY mengesyorkan untuk mengawal risiko ini
Kawalan segera
- Bakar papan sebelum digunakan
- Uji semula selepas dibakar
- Segera tutup pembungkusan vakum dengan kad penunjuk bahan pengering dan kelembapan (HIC)
Kawalan storan
- Minimumkan masa pendedahan terbuka
- Simpan pada kelembapan rendah
- Elakkan mengendalikan vias terbuka dengan tangan kosong
Penambahbaikan reka bentuk/proses (untuk lot akan datang)
- Elakkan vias terbuka jika boleh → gunakan vias berkhemah atau vias yang diisi & ditutup
- Tingkatkan kelegaan di kawasan melalui-ke-satah untuk jaring kritikal
- Meningkatkan kawalan kebersihan untuk mengurangkan sisa ionik
Kesimpulan Kejuruteraan Akhir
Apabila PCB yang disimpan lama menunjukkan seluar pendek pada vias terbuka yang kelihatan sebagai kesalahan lapisan dalam, dan seluar pendek tersebut hilang selepas dibakar, punca utamanya hampir pasti pengaliran ionik berbantukan kelembapan, bukan seluar pendek kuprum dalaman kekal.
Di RICH FULL JOY, kami menganggap ini sebagai isu sensitiviti persekitaran penyimpanan, yang diuruskan melalui kawalan kelembapan, kebersihan dan pembungkusan — bukan sebagai kecacatan pembuatan PCB struktur.
