PCB短路是电子制造中常见的不良现象,指本应绝缘的导电线路之间出现异常导通。其成因复杂,通常涉及设计、材料、工艺及环境等多方面因素。以下是常见原因的分类解析:
一、设计因素
线路间距不足:高密度布线时,线宽/线距设计过小,蚀刻后残留铜形成桥接。高频信号线未做阻抗匹配,导致电磁干扰引发潜在短路风险。
焊盘与孔位设计缺陷:焊盘间距过小,回流焊时锡膏易桥接。通孔与内层线路未避让,钻孔偏移导致孔壁铜与内层线路接触。
Gerber文件错误:层间对位标记偏差,导致内层线路错位短路。未设置足够的电气安全间距。
二、材料问题
基板缺陷:板材内部存在导电杂质,引发层间短路。板材吸潮后绝缘性能下降,高温时产生离子迁移。
铜箔质量异常:铜箔毛刺或压合不良,导致蚀刻后残留铜刺形成短路。铜箔与基材附着力差,加工中铜层剥离引发线路交叉。
三、制造工艺问题
图形转移与蚀刻:曝光显影不彻底:干膜/湿膜残留导致蚀刻不足,形成微短路。蚀刻液浓度或时间控制不当,侧蚀过度导致线路边缘粗糙。
钻孔与孔金属化:钻头磨损或转速不当,孔壁粗糙产生铜刺,电镀后孔间短路。沉铜或电镀过厚,孔铜填充溢出,连接相邻孔位。
阻焊与表面处理:阻焊油墨涂覆不均,露出线路区域,焊接时锡膏桥接。表面处理工艺异常,导致焊盘间导电物质残留。
SMT组装环节:钢网开孔偏大或印刷压力过高,锡膏量过多引发焊接桥接。贴片偏移导致元件引脚跨接相邻焊盘,回流焊后短路。
四、环境与外部因素
污染物干扰:生产环境粉尘或金属碎屑附着于PCB表面,形成导电通路。助焊剂残留未彻底清洗,吸潮后离子迁移导致绝缘失效。
机械损伤:分板或组装过程中刮擦线路,破坏阻焊层并暴露铜线。测试探针压力过大,压穿绝缘层造成隐性短路。
使用环境异常:高温高湿环境加速板材老化,降低绝缘性能。过电压或过电流导致线路烧毁,碳化后形成导电通道。