钻咀中钻孔对产品的影响有多大？

有人说距离产生美，这句话不但在生活中适用，在PCB的钻孔加工中也同样适用。本期我们就来聊聊PCB的钻孔间距对PCB可靠性的影响。PCB单面板或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种)。在我的上期文章中说到我们的常规的钻孔，是通过钻孔机械加工出来的。在实际加工中钻孔之间的间距通常会影响钻机的加工及成品的可靠性。

那么孔到间距设计太近，有哪些危害，如果是相同网络的孔间距过近，通常会产生破孔、铍锋等不良情况，影响板子的外观及装配。如果是不同网络的钻孔间距不足，会产生破孔、铍锋、还有芯吸效应导致的短路等不良情况。芯吸效应具体是怎么产生的呢？钻孔在机械加工时，由于钻孔的高速运转和钻头对周围板材产生的压力，会导致板材内部的玻纤松动，钻孔动作进给速度过大，或钻咀破损不够锋利以致拉松拉大玻纤纱束，或材料本身纤维束有缺口，过于疏松。加工中，过度除钻污会使玻纤纱束的树脂被溶掉，那么在后工序沉铜电镀工序就会有药水顺着松动区域进行渗透，造成短路的产生。IPC-A-600G里面对于芯吸是有这样规定的：对于芯吸作用(B)没有减少导线间距使之小于采购文件规定的最小值 ，芯吸作用(A)没有超过80mm[3.150min。钻孔之间也同样适用。

还有一种不良就是钻孔设计时间距过近会产生一个CAF效应。什么是CAF效应呢？CAF，也叫离子迁移，全称为导电性阳极丝(CAF：Conductive Anodic Filamentation)，指的是PCB内部铜离子从阳极（高电压）沿着玻纤丝间的微裂通道，向阴极（低电压）迁移过程中发生的铜与铜盐的漏电行为。当PCB/PCBA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，此现象将最终导致绝缘不良，甚至短路失效。 它通常发生在过孔与过孔之间、过孔与内外层导线之间、外层导线与导线之间，从而造成两个相邻的导体之间绝缘性能下降甚至造成短路，

CAF形成的原因有以下几点：1.常规FR4 P片是由玻璃丝编织成玻璃布，然后涂环氧树脂半固化后制成；树脂与玻纤之间的附着力不足，或含浸时胶性不良，两者之间容易出现间隙； 2、钻孔等机械加工过程中，由于切向拉力及纵向冲击力的作用对树脂的粘合力进一步破坏，钻孔太过粗糙，造成玻纤束被拉松或分离而出现间隙； 3、距离较近的两孔若电势不同，则正极部分铜离子在电压驱动下逐渐向负极迁移；高温高湿的环境下，使得环氧树脂与玻纤之间的附着力出现劣化，并促成玻纤表面硅烷偶联剂的化学水解，从而在环氧树脂与玻纤的界面上形成沿着玻纤增强材料形成CAF泄露的通路；