[发明专利]一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法

说明书

技术领域

　　本发明涉及一种PCB板过孔的摆放方法，具体地说是一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法。

背景技术

所有PCB（英文全称：PrintedCircuitBoard，翻译为印制电路板）产品都会面临CAF效应的问题，此问题最早由贝尔实验室发现并研究，PCB厂商关注CAF问题是在21世纪初，在以往的电子产品中也会产生CAF问题，但没有系统的分析过CAF的产生原理以及如何抑制，近年来随着信息化和互联网的发展，尤其是服务器等中大型设备面临越来越严苛的要求，其存储的数据也日益庞大和重要，连续不宕机工作时间要求近乎100%，这样的工作压力下也加速了CAF的产生。

CAF（英文全称：ConductiveAnodicFilamentation）中文译名为离子迁移，是指PCB板上的金属如铜、银、锡等在一定条件下，金属离子从阳极（高电压）沿着玻纤布的玻纤丝间的微裂通道，向阴极（低电压）迁移过程中，发生的漏电行为。当PCB板在高温高湿的环境下带电工作时，两绝缘导体间可能会产生严重的沿着树脂或玻纤界面生长的CAF，此现象最终导致PCB板绝缘性能下降，甚至短路失效。

CAF效应的产生有三个必要条件：电势差、迁移通道和水，三者一起造成了PCB板的CAF效应。而最容易产生CAF效应的区域就是过孔之间，具体产生原因如下：

1、PCB板不同网络间电势差是肯定存在的，尤其是电源部分电路电势差往往较大；当然可以在设计时加大不同网络过孔间距来抑制PCB板不同网络间的电势差，但是PCB板尺寸日益减小且工作频率和电压要求越来越高，基于成本和功能要求，过孔间距不易过大，此方式抑制有限；服务器的PCB板针对不同网络的过孔最小间距为4mil（毫寸），在PCB板运行初期不会出现问题，但是，PCB板叠层结构、工作电流和环境等因素会随着工作时间的延长产生CAF效应，如果过孔无规则的按照4mil间距摆放将很容易在CAF效应产生后引起短路，严重的会烧PCB板；

2、任何材料都有吸潮性，即水分的存在也是不可避免的，潮湿容易产生CAF效应；解决此因素可通过材料的升级来抑制，但是同样带来的是高昂的成本；

3、迁移通道的产生是由于玻纤布之间的树脂填充不良，造成绝缘性较差，而随意摆放的过孔往往位于玻璃纤维同侧，这样的摆放为CAF效应提供了天然通道。在PCB设计的时候，在保证信号质量的前提下，设计者会尽量压缩空间以降低成本，电源转换电路包含较多的电源网络过孔和地过孔，且距离较近，按照习惯的设计规则会整齐的摆放过孔且不会关注电源和地过孔的相对位置；对于高速差分信号来说，为减少pin_stub（可简单理解为信号路径上多余的pin短桩）需要打过孔换层，差分过孔之间有时因为空间有限距离也会拉近。如果上述两种过孔相对位置是水平或竖直摆放的话，会加速CAF效应的产生。

发明内容

　　本发明的技术任务是提供一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法，来解决过孔之间容易产生CAF效应，导致PCB板绝缘性能下降、甚至短路失效的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，

一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法，PCB板内部的玻纤布上具有玻璃纤维网格，分别在斜对角的玻璃纤维网格内摆放不同网络过孔，通过玻璃纤维从物理上阻隔过孔之间CAF效应所需要的通道。

玻纤布由径向和纬向的玻璃纤维交叉组成，玻璃纤维之间填充树脂后即为半固化片，在压合过程中，高温下液态的树脂填充到无铜区域的玻璃纤维网格中。

两个过孔之间的连线与水平线的倾斜角度为45度角，即按照斜45度角的相对位置关系放置过孔。

本发明的一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法具有以下优点：

1、通过玻璃纤维从物理上阻隔过孔之间CAF效应所需要的通道，可有效抑制CAF效应的产生，进而提升产品稳定性；

2、防止产品在工作过程时候由于高温高湿环境造成的损坏，从而降低维护成本；

3、简单易行，不增加设计成本。

具体实施方式

　　参照具体实施例对本发明的一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法作以下详细地说明。

实施例1：

本发明的一种改善PCB板CAF效应的过孔摆放方法,PCB板内部的玻纤布上具有玻璃纤维网格，分别在斜对角的玻璃纤维网格内摆放不同网络过孔，通过玻璃纤维从物理上阻隔过孔之间CAF效应所需要的通道。