9102年都过去了我们还需要关注PCB走线成锐角造成的Acid Traps问题吗?

还记得老wu博客写的信号走线拐角与信号反射问题的文章吗?啥?不记得了?可以去老wu博客www.mr-wu.cn搜索这两篇文章【PCB走线角度选择 — PCB Layout 跳坑指南】【我就是硬性要求PCB布线时禁止90度拐角了咋地吧

文章里有提到了走线锐角会造成Acid Traps问题,文章是2016年写的,现在9102年过去了,前几天老wu在翻看DesignCon 2020的文档(相关文档资料可以翻老wu的这篇博文:https://www.mr-wu.cn/design-con-ji-shu-zhan-hui-zi-liao-hui-zong/),又看到了关于Acid Traps 问题的探讨,这9102年都过去了,怎么大佬们还在探讨这个问题?是大佬忘了更新PDF还是这是一项传统保留项目?PCB板厂难道还没解决掉这个SX问题吗?

先来科普一下这Acid Traps是个啥

Acid Traps 直译过来就是【酸陷阱】,PCB行业里称【酸角】,注意,是【酸角】不是下饭的【酸豆角】哈!!!  o(* ̄︶ ̄*)o

稍微熟悉PCB制造过程的同学应该知道,我们在EDA设计软件上描绘的电路图,在PCB板厂那边是通过【蚀刻工艺】,在覆铜板材上蚀刻出我们所需的电路图形的。

啥?对PCB的生产工艺不熟悉,可以看一下老wu博客里的这篇文章【https://www.mr-wu.cn/pcb-ban-chang-can-guan-shi-pin-hui-zong/】,嗯,老wu博客网站里除了种子没有之外,其他的设计相关资源都有哦 😏

这Acid Traps就是与蚀刻工艺有关,在采用【减成法】制作PCB的制造过程中,采用化学处理的方法通过蚀刻将覆铜板材上的多余的铜移除而留下有用的电路图。

常见的蚀刻是基于碱性氨、氯化铜的碱性体系(目前主流),其他蚀刻体系有硫酸-过氧化氢(主要用于早期的电路蚀刻工艺)、过硫酸盐和氯化铁。

蚀刻的一般工艺流程为退抗蚀剂、预清洗、蚀刻、中和、水洗、干燥等等。

通过上边的工艺流程我们可以看到,蚀刻电路的化学物品应该在中和、水洗环节被清理掉,但走线形成的一个锐角区域,在锐角里头狭窄的区域,容易造成腐蚀性化学物质残留,就好像是个陷阱一样捕获和残留腐蚀性化学物质。残留的腐蚀性化学物质会缓慢、持续性地腐蚀锐角区域的铜,经过一段时间积累后造成走线电阻增高或者虚连现象,短路故障时隐时现,排查起来非常头疼,这就是Acid Traps 现象。

其实造成Acid Traps现象不限于锐角走线,像下图所示的走线与焊盘或走线与走线间形成的很细的间距,都会造成Acid Traps。由于同属于一个电气网络,CRC不会报错,但DFM会将这些作为Acid Traps检查项。

避免Acid Traps的做法其实很简单,就是避免锐角走线,理论上90°走线也会有轻微的腐蚀性化学物质吸附效应,所以保险起见,也尽量避免90°走线,对于走线呈T形相交处,可以添加泪滴或者用斜线修一下。但对于T拓扑,要注意加泪滴或斜线对阻抗突变的影响,阻抗影响优先,嗯 ,把禁止锐角走线或者直角走线作为设计规则限定,一了百了 🙃

 

锐角走线,90°走线并不是不能走,如果你觉得板子上锐角走线显得更加好看,或者有特殊需求,又不用关注电磁波反射问题,而且走线宽度足够,残留的那点腐蚀性化学物质不足为虑,那就走就好了。

而且现在9102年都过去了,很多板厂都提升了工艺,在蚀刻环节用上了光活化蚀刻剂,在特定波长的电磁波照射下,光活化蚀刻剂处于最佳蚀刻效率,而普通光照下,活性较低,也就能极大减少残留物质对PCB上的铜的持续腐蚀问题。

还有就是机器设备精度的提升,现在就是普通快板厂都能到3mil线宽线距了,也具备了阻抗控制能力,蚀刻精度越来越精细了,蚀刻剂残留问题也得到了极大的改善。

虽然9102年都过去了,但吧45°走线作为设计规则作为要求,从可制造性来说,更加保险,这样也不依赖于板厂,从工程美学来说,45°走线或者圆弧走线也更美观。

如果你觉得锐角走线或者直角走线更符合你的审美哲学,同时电磁波反射问题不是问题,板厂那边工艺也没问题,那就真的没啥子问题哈  只管造  🙃

文章写得好 赏颗六味地黄丸补补

原创文章,转载请注明: 转载自 吴川斌的博客 https://www.mr-wu.cn

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