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PCB/PCBA绝缘失效失效机理绝缘电阻是表征PCB绝缘性能的一个简单而且容易测量的指标，绝缘失效是指绝缘电阻减小。一般,影响绝缘电阻的因素有温度、湿度、电场强度以及样品处理等。绝缘失效通常可能发生在PCB表面或者内部,前者多见于电化学迁移(ECM)或化学腐蚀,后者则多见于导电阳极丝(CAF)。1、电化学迁移(ECM)电化学迁移是在直流电压的影响下发生的离子运动。在潮湿条件下,金属离子会在阳极形成,并向阴极迁移(见图6.1),形成枝晶。当枝晶连接两种导体时,便造成了短路,而且枝晶会因电流骤增而发生熔断。1、电化学迁移(ECM)电化学迁移是在直流电压的影响下发生的离子运动。在潮湿条件下,金属离子会在阳极形成,并向阴极迁移(见图6.1),形成枝晶。当枝晶连接两种导体时,便造成了短路,而且枝晶会因电流骤增而发生熔断。2、导电阳极丝(CAF)目前公认的CAF成因是铜离子的电化学迁移随着铜盐的沉积。在高温高湿条件下,PCB内部的树脂和玻纤之间的附力劣化,促成玻纤表面的硅烷偶联剂产生水解,树脂和玻纤分离并形成可供离子迁移的通道。PCB/PCBA绝缘失效分析导通电阻测试系统。湖南制造电阻测试欢迎选购

电化学迁移(ECM)IPC-TM-650方法用来评估表面电化学迁移的倾向性。助焊剂会涂敷在下图1所示的标准测试板上。标准测试板是交错梳状设计，并模拟微电子学**小电气间隙要求。然后按照助焊剂不同类型的要求进行加热。为了能通过测试，高活性的助焊剂在测试前需要被清洗掉。清洗不要在密闭的空间进行。随后带有助焊剂残留的样板放置在潮湿的箱体内，以促进梳状线路之间枝晶的生长。分别测试实验开始和结束时的不同模块线路的绝缘电阻值。第二次和***次测量值衰减低于10倍时，测试结果视为通过。也就是说，通常测试阻值为10XΩ，X值必须保持不变。这个方法概括了几种不同的助焊剂和工艺测试条件。J-STD-004B要求使用65°C，相对湿度为88.5%的箱体，并且按照方法来制备测试样板。表面绝缘电阻要稳定96小时以后进行测试。然后施加低电压进行500小时的测试。测试结束时，在相同的电压下再次测试表面绝缘电阻。除了满足绝缘电阻值少于10倍的衰减之外，还需要观察样板是否有晶枝生长和腐蚀现象。这个测试结果可以定义助焊剂等级是L、M还是H。贵州多功能电阻测试推荐货源梳形电路“多指状”互相交错的密集线路图形，用板面清洁度、绿油绝缘性等，高电压测试的一种特殊线路图形。

金属离子在阴极沉积过程在阴极区，阳极溶解生成的金属离子（主要为锡离子和铅离子）在电场的作用下，在电解液中迁移到阴极得到电子直接生成金属单质；或者与阴极生成的氢氧根离子相遇而生成氢氧化物的沉淀物，氢氧化物的沉淀物发生脱水分解为氧化物，氧化物继续还原为金属单质。伴随着枝晶的生长过程，阴极区还发生的反应为电解质中溶解氧气的还原反应及水的还原反应，反应方程式如下：Pb2++2e-→PbSn2++2e-→SnSn4++4e-→SnO2+2H2O+4e-→4OH-2H2O+2e-→H2+2OH-Pb2++2OH-→Pb(OH)2→PbO+H2OSn2++2OH-→Sn(OH)2→SnO+H2OSn4++4OH-→Sn(OH)4→SnO2+2H2O为建立可抑制电化学迁移中阴极还原沉积过程，可能的有效途径为可以在阴极表面添加不同的活性剂，使阴极沉积物由树枝状结构变为分散在阴极表面，由此可有效避免由树枝状枝晶的生长而造成的短路失效。

在确定为CAF失效之前，应该确认连接线两端的电阻是不是要小于菊花链区域的电阻。做法是将菊花链附近连接测试线缆的线路切断。所有的测试结束后，如果发现某块测试板连接线两端的电阻确实小于菊花链区域的电阻，那么这块测试板就不能作为数据分析的依据。常规结果判定：1.96小时静置后绝缘电阻R1≤107欧姆，即判定样本失效；2.当**终测试绝缘电阻R2<108欧姆，或者在测试过程中有3次记录或以上出现R2<108欧姆即判定样本失效。广州维柯信息技术有限公司的高低阻(CAF/TCT)测试系统可以做到有效电压测试。导电阳极丝CAF的增加会使板子易吸附水汽，将会造成环氧树脂与玻璃纤维的表面分离。

避免氯离子、溴离子、硝酸根及硫酸根等离子残留，这些离子的残留能加速阳极金属的溶解或者引发电解质的形成。在实际生产中，要进行适当的焊后清洗，避免与金属离子电化学迁移相关的助焊剂成分、清洗工艺等引入的脏污和离子等有害物质的残留。通过改变焊料合金的组分来提升自身的耐腐蚀性，如合金化Cu、Cr等耐腐蚀性元素；或使阳极表面形成一层致密的钝化膜，从而降低电化学迁移过程中阳极的溶解速率，但是可能会导致生产时回流焊参数变化等事项，需要对生产工艺进行重新评估。SIR表面绝缘电阻测试的目的之一：变更回流焊或波峰焊工艺。江苏sir电阻测试供应商

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失效机理分析及防护策略结合以上结果，电阻失效是由于经典电化学迁移引起（ElectrochemicalMigration,ECM）。其中失效模型包含Ag、Sn、Pb等金属元素，指的是在一定的偏压电场条件下，作为阳极的电子元件发生阳极金属溶解，溶解到电解质中的金属离子在电场作用下迁移到阴极，并发生沉积还原的行为，**终导致金属离子以树枝状结晶形式向阳极生长[6]。因此电化学迁移现象有三个必要的过程：(1)阳极溶解形成金属离子过程；(2)金属离子迁移过程；(3)金属离子在阴极沉积过程[7]。湖南制造电阻测试欢迎选购

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