小心短路故障! 容不下「1粒沙」的精密PCB

2024.05.10

電子零件上細小的污染顆粒物可能會影響產品性能,導致產品故障或使用壽命縮短。例如,印刷電路板(PCB)或連接器上的金屬顆粒可能會導致短路。因此,清潔度在現代電子製造業的品質控制中佔有核心地位。

德國電氣和電子製造商協會(ZVEI)依據VDA19的潔淨度檢測設計並發布電氣工程的技術清潔度(Guideline (2018) ZVEI),定義如下:

「組件上不可以存在任何可能影響PCB生產流程或正常運作的顆粒」。且在PCB組件上具有潛在破壞性質或尺寸(>200μm)的顆粒應保持在一定的數量下,以確保它們不會在PCB製造和操作過程中造成任何干擾。

具有潛在破壞性的顆粒包括導電(金屬)顆粒,可能會在電路板上的兩個金屬接觸點相互連接,導致短路,進而導致 PCB 故障。

兩個金屬接觸點之間的導電顆粒就算未接觸任何一個觸點,仍然會因氣隙(Air Gap)和爬電距離(Creepage)的減少,而導致電氣擊穿或漏電。連接器和機械部件內的非導電顆粒,例如繼電器和電閘也會因上述的原因導致漏電。另一方面導電(金屬)顆粒也會產生絕緣效應,並影響光電晶體管等光電元件的性能。

PCB接觸點間的金屬顆粒
PCB接觸點間的金屬顆粒

然而,非導電顆粒也存在這樣的風險。最初不導電但具有吸濕性的顆粒,會透過吸收水分子而變得導電,例如包裝的紙質成分、織物手套的纖維或防靜電服裝。

印刷電路板(PCB)上的顆粒污染物會對電子產品產生負面影響,降低產品性能或引發早期故障,因此技術清潔對於電子製造的品質控制非常重要。如果生產中需使用多個供應商提供的零件,選擇經過清潔度認證的供應商,更是首要考量。

作者:清潔度實驗室工程師 鄭佳豪/編輯:楊雅棠

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