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迅达解决方案|绝缘电阻测试失效原因分析续

二月 22, 2023 | Sky News
迅达解决方案|绝缘电阻测试失效原因分析续

上一期迅达与大家聊了“PCB短路必须具备的三个要素”“5种主要的PCB内部短路故障机制”。现在我们来看看行业大咖在裂纹导致的失效中有什么发现:

在现场操作系统领域,尽管短路发生时通常涉及燃烧,但导致故障的PCB短路机制非常罕见。

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此处描述了一个重要的烧毁PCB的例子,以进一步说明裂纹的短路危险,此例子发现元件是PCB烧毁的另一个常见来源,根据Lambert, W.R., “The Impact of Materials on the Flammability of Printed Wiring Board Products”, Proc. IEEE 43rd ECTC, June 1993的描述,这是PCB烧毁的主要来源。插图(a)显示了从现场收到的系统框架,其中一个存储卡在大部分未安装组件的区域被严重烧毁。原始设备制造商将印刷电路板列为故障原因,并向印刷电路板制造商收取保修费用。但是仔细检查框架中的所有卡后,发现一个电容器的外壳上有一条细微的裂纹(b)。同样类型的裂缝在新的电容器上机械地复制;一张新的原始卡与最匹配的候选裂纹电容组装在一起,连接电源和接地,然后暴露于系统级电压下。插图(c)显示了一些由此产生的火焰和烟燃烧的视频捕捉。

 

虽然实验室燃烧不像现场返回那样严重,可能是由于可用电流较少,但有两个重要的观察结果:

1. 破裂的电容器不再存在

2. 电场和实验室燃烧模式都从左向右发展

 

如插图(a)和(d)中的黄色箭头所示。燃烧的热量和火焰总是流向最大的散热片,因此这些燃烧向右的方向被认为是由于PCB内部铜平面密度的细微差异。无论哪种方式,PCB都将是大多数元件的最大散热器,因此从元件开始的燃烧很容易进入并穿过易燃的PCB。Lambert指出,燃烧将朝着电源以及PCB的方向进行。插图(e)总结了这种情况:从有裂纹的电容器开始的燃烧向散热方向移动到PCB,PCB被完全烧毁,电容器被完全破坏,留下PCB作为根本原因。

在元件和系统组装期间,PCB裂缝是最常见的现场短路机制,因为在相关的电源-接地风险场所,可用水分和高功率会快速进入如毛细管的缝隙中。幸运的是,在实验室测试中发现的其他短路机制(包括CAF)在现场被许多因素缓解,包括:随着时间的推移,层压板质量PCB泄漏/hipot测试的显著改善;在加速建模实验中显示短路的形成中对湿度的依赖性非常强,通电加热的干燥效应显著;随着时间的推移离子浓度的可能损失;与理想的实验室环境相比,现场短路形成是总体困难的。

PCB短路三元素中的水,即湿度又将对可靠性测试带来怎样的贡献呢?迅达将会在后期的文章中与您分享其中的发现。

 

来源:TTM Technologies 迅达科技

 

标签:
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