一種改善pcb板caf效應(yīng)的過孔擺放方法
【專利說明】一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種PCB板過孔的擺放方法，具體地說是一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法。
【背景技術(shù)】
[0003]所有PCB (英文全稱:Printed Circuit Board，翻譯為印制電路板)產(chǎn)品都會面臨CAF效應(yīng)的問題，此問題最早由貝爾實驗室發(fā)現(xiàn)并研究，PCB廠商關(guān)注CAF問題是在21世紀初，在以往的電子產(chǎn)品中也會產(chǎn)生CAF問題，但沒有系統(tǒng)的分析過CAF的產(chǎn)生原理以及如何抑制，近年來隨著信息化和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，尤其是服務(wù)器等中大型設(shè)備面臨越來越嚴苛的要求，其存儲的數(shù)據(jù)也日益龐大和重要，連續(xù)不宕機工作時間要求近乎100%，這樣的工作壓力下也加速了 CAF的產(chǎn)生。
[0004]CAF (英文全稱:Conductive Anodic Filamentat1n)中文譯名為離子遷移，是指PCB板上的金屬如銅、銀、錫等在一定條件下，金屬離子從陽極(高電壓)沿著玻纖布的玻纖絲間的微裂通道，向陰極(低電壓)迀移過程中，發(fā)生的漏電行為。當PCB板在高溫高濕的環(huán)境下帶電工作時，兩絕緣導(dǎo)體間可能會產(chǎn)生嚴重的沿著樹脂或玻纖界面生長的CAF，此現(xiàn)象最終導(dǎo)致PCB板絕緣性能下降，甚至短路失效。
[0005]CAF效應(yīng)的產(chǎn)生有三個必要條件:電勢差、迀移通道和水，三者一起造成了 PCB板的CAF效應(yīng)。而最容易產(chǎn)生CAF效應(yīng)的區(qū)域就是過孔之間，具體產(chǎn)生原因如下:
1、PCB板不同網(wǎng)絡(luò)間電勢差是肯定存在的，尤其是電源部分電路電勢差往往較大；當然可以在設(shè)計時加大不同網(wǎng)絡(luò)過孔間距來抑制PCB板不同網(wǎng)絡(luò)間的電勢差，但是PCB板尺寸日益減小且工作頻率和電壓要求越來越高，基于成本和功能要求，過孔間距不易過大，此方式抑制有限；服務(wù)器的PCB板針對不同網(wǎng)絡(luò)的過孔最小間距為4mil (毫寸)，在PCB板運行初期不會出現(xiàn)問題，但是，PCB板疊層結(jié)構(gòu)、工作電流和環(huán)境等因素會隨著工作時間的延長產(chǎn)生CAF效應(yīng)，如果過孔無規(guī)則的按照4mil間距擺放將很容易在CAF效應(yīng)產(chǎn)生后引起短路，嚴重的會燒PCB板；
2、任何材料都有吸潮性，即水分的存在也是不可避免的，潮濕容易產(chǎn)生CAF效應(yīng)；解決此因素可通過材料的升級來抑制，但是同樣帶來的是高昂的成本；
3、迀移通道的產(chǎn)生是由于玻纖布之間的樹脂填充不良，造成絕緣性較差，而隨意擺放的過孔往往位于玻璃纖維同側(cè)，這樣的擺放為CAF效應(yīng)提供了天然通道。在PCB設(shè)計的時候，在保證信號質(zhì)量的前提下，設(shè)計者會盡量壓縮空間以降低成本，電源轉(zhuǎn)換電路包含較多的電源網(wǎng)絡(luò)過孔和地過孔，且距離較近，按照習慣的設(shè)計規(guī)則會整齊的擺放過孔且不會關(guān)注電源和地過孔的相對位置；對于高速差分信號來說，為減少pin_stub(可簡單理解為信號路徑上多余的pin短粧)需要打過孔換層，差分過孔之間有時因為空間有限距離也會拉近。如果上述兩種過孔相對位置是水平或豎直擺放的話，會加速CAF效應(yīng)的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，來解決過孔之間容易產(chǎn)生CAF效應(yīng)，導(dǎo)致PCB板絕緣性能下降、甚至短路失效的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的，
一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，PCB板內(nèi)部的玻纖布上具有玻璃纖維網(wǎng)格，分別在斜對角的玻璃纖維網(wǎng)格內(nèi)擺放不同網(wǎng)絡(luò)過孔，通過玻璃纖維從物理上阻隔過孔之間CAF效應(yīng)所需要的通道。
[0008]玻纖布由徑向和瑋向的玻璃纖維交叉組成，玻璃纖維之間填充樹脂后即為半固化片，在壓合過程中，高溫下液態(tài)的樹脂填充到無銅區(qū)域的玻璃纖維網(wǎng)格中。
[0009]兩個過孔之間的連線與水平線的傾斜角度為45度角，即按照斜45度角的相對位置關(guān)系放置過孔。
[0010]本發(fā)明的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法具有以下優(yōu)點:
1、通過玻璃纖維從物理上阻隔過孔之間CAF效應(yīng)所需要的通道，可有效抑制CAF效應(yīng)的產(chǎn)生，進而提升產(chǎn)品穩(wěn)定性；
2、防止產(chǎn)品在工作過程時候由于高溫高濕環(huán)境造成的損壞，從而降低維護成本；
3、簡單易行，不增加設(shè)計成本。
【具體實施方式】
[0011 ] 參照具體實施例對本發(fā)明的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法作以下詳細地說明。
[0012]實施例1:
本發(fā)明的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，PCB板內(nèi)部的玻纖布上具有玻璃纖維網(wǎng)格，分別在斜對角的玻璃纖維網(wǎng)格內(nèi)擺放不同網(wǎng)絡(luò)過孔，通過玻璃纖維從物理上阻隔過孔之間CAF效應(yīng)所需要的通道。
[0013]玻纖布由徑向和瑋向的玻璃纖維交叉組成，玻璃纖維之間填充樹脂后即為半固化片，在壓合過程中，高溫下液態(tài)的樹脂填充到無銅區(qū)域的玻璃纖維網(wǎng)格中。
[0014]實施例2:
本發(fā)明的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，PCB板內(nèi)部的玻纖布上具有玻璃纖維網(wǎng)格，按照所選用玻纖布的玻璃纖維網(wǎng)格大小，在網(wǎng)格斜對角擺放不同網(wǎng)絡(luò)過孔，從物理上阻隔CAF效應(yīng)所需要的通道。
[0015]PCB板由多片銅箔和半固化片壓合而成，半固化片填充在銅箔之間。其中的樹脂作為絕緣介質(zhì)，在加熱壓合的過程中有銅的部分和無銅部分存在一個銅厚的高度差。因此，液體狀態(tài)的樹脂會填充到無銅區(qū)域。如果過孔之間距離較近或者工廠加工制程能力有限都將造成過孔間樹脂填充率低，即存在離子迀移通道。此時，如果把不同網(wǎng)絡(luò)過孔按照玻璃纖維網(wǎng)格對角位置擺放，即利用玻璃纖維的阻隔作用增加了一道防線。從宏觀上來看也就是按照斜45度角的相對位置關(guān)系放置過孔，這樣簡單有效的設(shè)計變更將有效抑制CAF的產(chǎn)生。兩個過孔之間的連線與水平線的傾斜角度為45度角，即按照斜45度角的相對位置關(guān)系放置過孔。
[0016]本實施例采用的PCB板疊層為典型8層板，中間包含四層半固化片，在滿足設(shè)計要求和總板厚的前提下選擇含膠量較高的材料。玻纖布，由徑向和瑋向玻璃纖維交叉組成，玻璃纖維之間填充樹脂后即為半固化片，在壓合過程中，高溫下液態(tài)的樹脂填充到無銅區(qū)域。為保證填膠充分，在設(shè)計時盡量保證覆銅區(qū)域的對稱和均勻。在設(shè)計時選擇合適的距離并按照本實施例方法放置，差分過孔同樣選擇斜對角放置。
[0017]通過上面【具體實施方式】，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當理解，本發(fā)明并不限于上述的【具體實施方式】。在公開的實施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，其特征在于PCB板內(nèi)部的玻纖布上具有玻璃纖維網(wǎng)格，分別在斜對角的玻璃纖維網(wǎng)格內(nèi)擺放不同網(wǎng)絡(luò)過孔，通過玻璃纖維從物理上阻隔過孔之間CAF效應(yīng)所需要的通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，其特征在于玻纖布由徑向和瑋向的玻璃纖維交叉組成，玻璃纖維之間填充樹脂后即為半固化片，在壓合過程中，高溫下液態(tài)的樹脂填充到無銅區(qū)域的玻璃纖維網(wǎng)格中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，其特征在于兩個過孔之間的連線與水平線的傾斜角度為45度角，即按照斜45度角的相對位置關(guān)系放置過孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法，屬于一種PCB板過孔的擺放方法，本發(fā)明的一種改善PCB板CAF效應(yīng)的過孔擺放方法要解決過孔之間容易產(chǎn)生CAF效應(yīng)，導(dǎo)致PCB板絕緣性能下降、甚至短路失效的問題。采用的技術(shù)方案為：PCB板內(nèi)部的玻纖布上具有玻璃纖維網(wǎng)格，分別在斜對角的玻璃纖維網(wǎng)格內(nèi)擺放不同網(wǎng)絡(luò)過孔，通過玻璃纖維從物理上阻隔過孔之間CAF效應(yīng)所需要的通道。
【IPC分類】H05K1/02
【公開號】CN105142331
【申請?zhí)枴緾N201510553773
【發(fā)明人】孫龍, 張春麗
【申請人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月2日