PCB短路是電子制造中常見的不良現(xiàn)象,指本應(yīng)絕緣的導(dǎo)電線路之間出現(xiàn)異常導(dǎo)通。其成因復(fù)雜,通常涉及設(shè)計(jì)、材料、工藝及環(huán)境等多方面因素。以下是常見原因的分類解析:
一、設(shè)計(jì)因素
線路間距不足:高密度布線時(shí),線寬/線距設(shè)計(jì)過小,蝕刻后殘留銅形成橋接。高頻信號(hào)線未做阻抗匹配,導(dǎo)致電磁干擾引發(fā)潛在短路風(fēng)險(xiǎn)。
焊盤與孔位設(shè)計(jì)缺陷:焊盤間距過小,回流焊時(shí)錫膏易橋接。通孔與內(nèi)層線路未避讓,鉆孔偏移導(dǎo)致孔壁銅與內(nèi)層線路接觸。
Gerber文件錯(cuò)誤:層間對位標(biāo)記偏差,導(dǎo)致內(nèi)層線路錯(cuò)位短路。未設(shè)置足夠的電氣安全間距。
二、材料問題
基板缺陷:板材內(nèi)部存在導(dǎo)電雜質(zhì),引發(fā)層間短路。板材吸潮后絕緣性能下降,高溫時(shí)產(chǎn)生離子遷移。
銅箔質(zhì)量異常:銅箔毛刺或壓合不良,導(dǎo)致蝕刻后殘留銅刺形成短路。銅箔與基材附著力差,加工中銅層剝離引發(fā)線路交叉。
三、制造工藝問題
圖形轉(zhuǎn)移與蝕刻:曝光顯影不徹底:干膜/濕膜殘留導(dǎo)致蝕刻不足,形成微短路。蝕刻液濃度或時(shí)間控制不當(dāng),側(cè)蝕過度導(dǎo)致線路邊緣粗糙。
鉆孔與孔金屬化:鉆頭磨損或轉(zhuǎn)速不當(dāng),孔壁粗糙產(chǎn)生銅刺,電鍍后孔間短路。沉銅或電鍍過厚,孔銅填充溢出,連接相鄰孔位。
阻焊與表面處理:阻焊油墨涂覆不均,露出線路區(qū)域,焊接時(shí)錫膏橋接。表面處理工藝異常,導(dǎo)致焊盤間導(dǎo)電物質(zhì)殘留。
SMT組裝環(huán)節(jié):鋼網(wǎng)開孔偏大或印刷壓力過高,錫膏量過多引發(fā)焊接橋接。貼片偏移導(dǎo)致元件引腳跨接相鄰焊盤,回流焊后短路。
四、環(huán)境與外部因素
污染物干擾:生產(chǎn)環(huán)境粉塵或金屬碎屑附著于PCB表面,形成導(dǎo)電通路。助焊劑殘留未徹底清洗,吸潮后離子遷移導(dǎo)致絕緣失效。
機(jī)械損傷:分板或組裝過程中刮擦線路,破壞阻焊層并暴露銅線。測試探針壓力過大,壓穿絕緣層造成隱性短路。
使用環(huán)境異常:高溫高濕環(huán)境加速板材老化,降低絕緣性能。過電壓或過電流導(dǎo)致線路燒毀,碳化后形成導(dǎo)電通道。