離子遷移試驗(yàn)裝置是一種依賴性試驗(yàn)設(shè)備 ，原理為印刷電路板上給予一固定的直流電壓（BIAS VOLTAGE)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試（1~1000小時(shí)）并觀察線路是否有瞬間短路的現(xiàn)象發(fā)生（ION MIGRATION），并記錄電阻值變化狀況，故又叫做CAF試驗(yàn)，絕緣阻力電阻試驗(yàn)，或者是OPEN/SHORT試驗(yàn)，我們將其統(tǒng)稱為絕緣劣化試驗(yàn)。

摘要 ：由于印刷線路板的線寬和線間間隔的細(xì)微化，以往不引人注意的離子遷移現(xiàn)象已經(jīng)對(duì)線路板的絕緣性能造成影響。介紹了這種現(xiàn)象發(fā)生的原因和研究動(dòng)向。使離子遷移并成為影響絕緣性能的因素有印刷線路板的材質(zhì)及加工工藝，也和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用環(huán)境有關(guān)。

關(guān)鍵詞 ：離子遷移 絕緣性能 印刷線路板 返回

1 前言

由于高集成電路技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，使得對(duì)承載各種線路的基板的要求也越來(lái)越高。無(wú)論是多層板的層數(shù)和通孔的孔徑，還是布線寬度和線距都趨向于微細(xì)化，對(duì)其制作工藝提出了更高的要求。資料顯示，現(xiàn)在線路板的導(dǎo)線間隔已經(jīng)小到 30um 的程度，線路板的層間厚度也只有 40um. 。并且這些都有進(jìn)一步向更細(xì)微化和薄層化發(fā)展的趨勢(shì)。 （ 1 ） 在這種情況下，對(duì)其可靠性的要求也相應(yīng)提高。特別是防短路或斷路，已經(jīng)是一個(gè)重要的課題。

在發(fā)生短路故障的原因中，一個(gè)以往就有人注意到而未能引起重視的因素，在電子產(chǎn)品小型化的現(xiàn)在開(kāi)始引起人們重視。這就是金屬在一定條件下離子化并在電場(chǎng)作用下遷移而導(dǎo)致的短路。本文擬介紹有關(guān)這方面的研究進(jìn)展，以供電子電鍍界同仁們參考。

2 影響線路板可靠性的因素

影響線路板可靠性的因素與所使用的環(huán)境不同而有所不同，主要因素還是基板的材質(zhì)質(zhì)量。尤其是某些潛在的因素，當(dāng)外部條件發(fā)生變化并成為誘導(dǎo)因素時(shí)，就會(huì)加速潛在因素向臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)變，終導(dǎo)致故障。

從基材的內(nèi)在因素來(lái)看，決定基板材質(zhì)的有：高頻特性、耐熱性、耐濕性、尺寸精度、加工性能、機(jī)械強(qiáng)度、表面平整度、絕緣性、熱傳導(dǎo)性等。這些性能還和時(shí)間和溫度有密切關(guān)系，也就是抗老化性能。一些在正常條件下可以合格的基板，在長(zhǎng)時(shí)間和高潮濕條件下，所有指標(biāo)都會(huì)劣化。而高溫和高濕是與產(chǎn)品所處的環(huán)境有關(guān)的。

導(dǎo)致線路板故障的溫度誘因有：元器件的工作發(fā)熱；連接不牢或虛焊導(dǎo)致的歐姆熱；不正常放電造成的短路；元件損壞引起的高溫等。

產(chǎn)生潮濕的誘因有：空氣潮濕；環(huán)境潮濕；意外潮濕等。

還有一個(gè)物理化學(xué)誘因，就是塵埃、化學(xué)品殘留物、以及金屬離子化并在電場(chǎng)作用下遷移而導(dǎo)致的短路故障。這種離子遷移故障在線路板日趨小型化和細(xì)微化的情況下，已經(jīng)成為不可忽視的因素。

聯(lián)系人：涂美蘭