上一期迅达与大家聊了“PCB短路必须具备的三个要素”和“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。

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，层压板质量和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

 

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