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(專有名詞解釋-PCB電路板
 
離子遷移
( Ion Migration)
SIR
表面絕緣電阻
Comb Pattern
梳形電路
Electro-migration 
電遷移
Silver Migration
銀遷移
Insulation Resistance
絕緣電阻
Resistor Drift
電阻漂移
Migration Rate
遷移率
CAF
導電性細絲物
PCB
常用單位
Test Pattern
測試電路
 

作者:江志宏

SIR(Surface Insulation Resistance) 表面絕緣電阻

Top

絕緣基板表面的絕緣電阻,相近的導體間須要有高的絕緣電阻,才能發揮回路機能。將成對的電極交錯連接成梳形圖案(Pattern),在高溫高濕的條件下給予一固定之直流電壓(BIAS VOLTAGE),經過長時間之測試(1~1000小時)並觀察線路是否有瞬間短路之現象進行測定,而靜態量測稱為表面絕緣電阻。
表面絕緣電阻
(SIR)被廣泛用來評估污染物對組裝件可靠度的影響。與其他方法比較,SIR的優點是除了可偵測局部的污染外,亦可測得離子及非離子污染物對印刷電路板(PCB)可靠度的影響,其效果遠比其他方法(如清潔度試驗、鉻酸銀試驗..)來的有效及方便。

Comb Pattern  梳形電路 Top

是一種'多指狀"互相交錯的密集線路圖形,可用于板面清潔度、綠漆絕緣性等,進行高電壓測試的一種特殊線路圖形。


                                                                                      
 IPC-B-25試樣板中的梳形電路圖

                           
               JIS Type 2梳形電路圖                  Gold-plated tandem compound substrate board


 

離子遷移( Ion Migration) Top

在印刷電路板的電極間有離子移轉,使絕緣劣化的現象,發生在印刷電路板(絕緣體)中,受到離子性物質污染、或含有離子性物質時,在加濕狀態下施加電壓,即電極間存在電場和絕緣間隙部有水分存在作爲條件下,由於離子化金屬向相反電極間移動(陰極向陽極生長),在相對電極還原成原來的金屬並析出樹枝狀金屬的現象,常造成短路,稱為離子遷移,離子遷移非常脆弱,在通電瞬間産生的電流會使離子遷移本身溶斷消失。
                   
                                                 發生遷移的試驗曲線檢視

Electro-migration  電遷移 Top
在基板材料的玻璃束中,當扳子處於高溫高濕及長久外加電壓下,在兩金屬導體與玻璃束跨接之間,會出現絕緣失效的緩慢漏電情形,稱為電遷移,又稱為CAF(Conductive Anodic  Filaments)漏電或滲電。
Silver Migration  銀遷移 Top

指銀膏跳線或銀膏貫孔(STH)等導體之間,在高濕環境長時間老化過程中,其相鄰間又存在有直流電偏壓(Bias,指兩導體之電位不相等)時,則彼此均會出現幾個mils銀離子結晶的延伸,造成絕緣(Isolation)的劣化甚至漏電情形,稱為銀遷移

Insulation Resistance  絕緣電阻 Top

是指介於兩導體之間的板材,其耐電壓之絕緣性而言,以Ω(ohm)數做為表達單位。此處兩導體之間,可指板面上相鄰兩導體,或多層板上下兩相鄰層次之間的導體。其測試方法是將特殊細密的梳形線路試樣,故意放置在高溫高濕的劣化環境中加以折騰,以考驗其絕緣的品質如何,標準的試驗法可見IPC-TM-650.2.6.3D(Nov. 88)之?濕氣及絕緣電阻?試驗法.此詞亦有近似術語SIR
                

Resistor Drift  電阻漂移 Top

指電阻器(Resistor)所表現的電阻值,每經1000小時的老化後,其劣化的百分比數稱為”Resister Drift”

Migration Rate 遷移率 Top
當在絕緣基材之材體中或表面上發生金屬遷移時,其一定時間內所呈現的遷移距離,謂之Migration Rate
CAF(Conductive Anodic Filament)導電性細絲物=陽極性玻纖絲之漏電現象 Top

導電性細絲物CAF 主要發生在助焊劑處理後的IPC-B-24 測試板上,因為此助焊劑含有polyglycol 。研究顯示焊接制程中若板子的溫度超過環氧樹脂的玻璃轉換溫度(glass transition temperature )時,polyglycol 會經由擴散進入環氧樹脂內。CAF 的增加會使板子易吸附水氣,如此將會造成環氧樹脂與玻纖的表面分離。FR-4 基板在焊接過程中吸附polyglycol 的現象會降低測試板面的SIR值,此外,使用含polyglycol 的助焊劑,其CAF 的現象亦會降低測試板面的SIR 值。

PCB常用單位:mil=英絲= Top

1mil=1=0.0254mm   1cm=10mm

Test Pattern 測試電路 Top

測試PCB材料特性的電路圖案,一般有線對線(梳形電路)、孔對孔(導通孔測試)、層對層、導通電阻這四個類型的測試電路。

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