Altium Designer, 电路设计技巧

预防严重的PCB化学污染

确保化学兼容性并不总是像避免将油泼在火上一样简单。当我还是一名本科生时,我在一个实验室工作,主要侧重于蚀刻。加工步骤使用一系列化学品,有时这些化学品不兼容。有一天,我的一位学生同事在蚀刻时听到了奇怪的声音。几分钟后,他把通风柜关上,遇到了不相容化学剂的小爆炸。谢天谢地,他没有受伤。然而,几个星期的工作都被毁了,因为爆炸过程肯定在他的晶圆上留下了一些斑点。

尽管污染并不总是像爆炸一样具有戏剧性的后果,但是它们几乎总是具有不利和令人沮丧的影响。在印刷电路板上,污染通常会更加微妙 – 损害印刷电路板的功能,破坏绝缘,造成短路 – 最终的结果仍然是不幸的。知道什么是污染以及它是如何发生的,是在未来处理和设计中避免它的第一步。

污染的影响

污染听起来很糟糕,但是这对PCB意味着什么呢?这取决于污染物,但一般来说,它会降低足以损害功能的元素。电气问题是最常见的,腐蚀破坏绝缘和导体。这可能会导致电源丢失,故障甚至短路。虽然您可以检查您的供电网络是否有损坏,但最好尽可能避免污染损害。

电化学迁移是最大的问题之一。当离子留在电路板上时,通常是通过蚀刻剂或其他化学物质,电位会导致“反向电镀”,将金属从您想要的位置拉离,重新沉积新的“走线” – 像PCB gremlins一样,使你们以微小的,破坏性的形式闹事和争吵。这些小的走线(称为树突)创建桥梁,使整个PCB的短路。他们也经常烧毁以及重新形成,难以追查和诊断。

PCB上的污染

污染来自环境中的任何东西,这些东西是额外的,应该已经从皮肤油到溶液残留物中清除掉了。根据污染类型及其发生的情况,可能会出现各种问题。最常见的是金属化表面,聚合物和掩模的降解和加速劣化。引线键合互连线周围的区域特别脆弱。其他一些污染物常见处理步骤如下:

锡膏处理:涂在电路板上的锡膏也会被污染。如果从一个有信誉的供应商那里购买焊锡膏本身应该是很好的,但是在应用和回流过程中,焊膏可能会进入焊膏。模板印刷机和印刷电路板(PCB)表面处理也是潜在的污染源和污染物。来自助焊剂的残留物也可以留在PCB上,起到污染物的作用。任何杂质或异物对于焊料来说都是特别有问题的,因为它会引起锡须,这会在焊点或迹线之间产生电短路。

蚀刻剂和化学品:如果你看看PCB制造工艺,那么在加工过程中会有各种各样的酸和潜在的破坏性化学物质。蚀刻是酸的一个明显来源,但是焊剂,电解溶液和水溶性焊接都可能在施用和使用后在板上留下化学残留物。化学品用于任何工艺后,需要清洁电路板以确保电路板上没有残留物,以污染下一阶段的制造。

有些污染物会将电路板烧毁,但很难判断PCB冒烟时有多糟糕。

预防

预防污染是您和您PCB设计的最佳实践之一。不幸的是,人类是污染的常见来源,在整个制造过程中皮肤细胞和毛发都落在板子上,尤其是如果他们不在洁净的房间。人类的处理也会使皮肤上的油脂和多氯联苯污染的来源难以清除。采取预防措施以确保您的皮肤或头发不会污染纸板,并且在干净的环境中加工您的产品是避免这些污染的好的第一步。

确保您的制造商也拥有一个清洁的生产环境和强大的过程控制是防止污染的第二步。验证所用材料的质量,特别是焊接掩模和含助焊剂的焊料。一些制造商也将在加工过程中测试化学残留物。最常用的方法是将样品板浸没在溶液中,然后测量溶液中的离子变化,化学品从PCB上分解。如果您有化学残留问题,您可以在标准IPC-TM-650方法2-3-25中了解更多有关离子清洁的特定污染容限。

PCB需要在使用化学品应用之间进行清洁,尽管软管并不总是正确的方法。

PCB上的污染会对工作造成灾难性的后果,浪费宝贵的时间和金钱。但是,通过适当的保养和处理管理,可以采取预防措施,确保PCB污染在设计制造中起到尽可能小的影响因素的作用。

Tagged

About Simon Wang

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注