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[简中]何谓PCB「灯芯效应(wicking)」？灯芯现象会导致什么品质问题？
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「灯芯」指的是蜡烛或古老油灯点燃时持续供油燃烧的蕊芯部分，通常以容易吸油的细丝状纤维或棉丝捻成束线来充当。因为不是融合，所以在纤维与纤维之间存在一些极小的缝隙，将芯线一端浸泡于燃油液体内，液体就会因为「毛细管作用(capillary action)」沿着这些纤维间的缝隙移动前进，此作用就称之为「灯芯效应(wicking effect)」。
蜡烛的火灯油燃烧时所烧掉的大部分都是经由灯芯输送上来的液态油，而不是灯芯，这也是灯芯为何可以持久燃烧的原因。
頂端圖片由Upali Senarath Bandara在Pixabay上發布
电路板(PCB)上的「灯芯(wicking)」指的是什么？灯芯现象又会导致什么品质问题？
电子制造业中的「灯芯效应(wicking effect)」一般指的是PCB基板在机械钻孔(简称「机钻」)制作PTH及via孔时，容易因为振动摩擦产生高热融化树脂。另外，钻头高速旋转的撕扯力道也会造成玻璃纤维纱束中纤维与纤维间炸开。在PCB制作的后续电镀铜作业时，液态铜就会沿着这些基板纤维间裂开的缝隙而发生浸透的现象，因为其渗铜现象就如同灯芯吸油的原理，故以「灯芯效应」称之，其实说穿了这就是一种「毛细现象」的体现。
这里要先说明一下，电路板的基材中除了有玻璃纤维纱束外，还会添加大量的混合树脂(resin matrix)及填充料(fillers)来夯实填满基板的结构与强度。在正常的情况下，玻纤的周围都会被这些树脂及填充料占满，所以一般「灯芯(wicking)」的问题不会太严重，而且灯芯的深度也不会太长。
建议延伸阅读：电路板PCB板材的结构与功能介绍
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但是「灯芯(wicking)」现象在组装电路板(PCBA)上确实是个品质的不定时炸弹，因为在特定的条件下灯芯(渗铜)的长度可是会继续生长的，最后还可能引起电性上的短路(short)，造成电子产品功能不良，或是漏电流(leakage current)大增等问题。所以，业界其实在很早以前就已经在IPC-A-600中提出要管控「灯芯(wicking)」长度的允收标准。（个人认为IPC后续应该会继续更新并加严这个标准，因为现在的标准有点太宽松，已经不符合往后科技的需求了。）
- Class 1，渗铜不可超过125µm (4.291 mil)
- Class 2，渗铜不可超过100µm (3.937 mil)
- Class 3，渗铜不可超过80µm (3.15 mil)
随着手机的流行更近一步推升科技的进步，现在电路板的线路及via设计越来越密集，叠层则越来越多，所以「灯芯(wicking)」的问题也会越来越受到重视，而且也有越来越多的「CAF (Conductive Anodic Filament)，电路板内微短路现象」造成的不良案例被提出来讨论且要求改善。
所谓的CAF是在同时具有水气(溶剂)、偏压(形成氧化还原)、通道(毛细作用)、露铜(可以形成离子的金属元素)的条件下结合灯芯现象所造成的一种「电离子化学迁移(electrochemical migration)」或称之为「铜迁移」现象，它一开始会造成相邻电路的间歇性微短路，让产品功能间歇性的时好时坏，虽然最终可能导致持续性的短路，但在这之前产品大概就已经被客诉或抛弃了。
建议延伸阅读：CAF(电路板微短路)形成的可能原因与改善对策
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PCBA组装焊锡上所谓的「灯芯效应(Solder Wicking Effect)」
工作熊知道有很多SMT贴片及PCBA组装工厂工程师们认为的「灯芯现象」好像是焊盘上的锡膏在回焊过程中大部分被焊脚吸走的现象。虽然说这种现象也可以算是一种「毛细现象」的体现，但是在IPC的文件中并未定义这种的焊锡不良现象，也未给予正式名称。
工作熊个人将这种焊锡被焊脚吸走的不良现象称之为【焊锡灯芯虹吸效应(Solder Wicking Effect)】，用来与PCB渗铜的「灯芯效应(wicking effect)」作区别
再强调一次这不是正式名称。【焊锡灯芯虹吸效应(Solder Wicking Effect)】通常用来说明PCBA焊锡过程中PCB焊盘上的锡膏融化润湿后沿着零件引脚的表面金属往上爬升的现象，它会造成焊盘上的焊料不足，严重者形成空焊(non-wetting)或在相邻引脚间发生架桥短路(solder bridge)。
建议延伸阅读：[简中]什么是焊锡灯芯虹吸效应(Solder Wicking Effect)不良现象与解决对策?
吸锡带(solder wick)也是一种灯芯效应或「毛细现象」的应用
当我们需要修补组装的电路板时，常会以人工作业的方式来进行除锡，一般会选择使用纯铜细线捻成的宽扁带状编织绳（吸锡带，Solder Wick）来接触或是直接放置于需要除锡的焊盘上方，然后用烙铁直接加热于吸锡带融化焊锡，让吸锡带上的温度比较高，就可以轻松地将多余的焊锡吸附在吸锡带上，达到除锡整平的效果。有没有觉得这个描述与【焊锡灯芯虹吸效应(Solder Wicking Effect)】很类似？是的，吸锡带的应用也是利用「灯芯效应」或「毛细作用」原理来达到吸锡的典型做法。
灯芯效应」揭开人体自燃的神秘面纱？
题外话，却是一个颇为引人好奇的人体自燃事件原因～
初听「人体自燃」事件时，着实让人有点神秘学的感觉与匪夷所思，觉得这怎么可能发生，可新闻及文献上确实有些人体自燃的案例，但是随着调查，渐渐地有人提出这些人体自燃的尸体几乎都有太靠近火源且无法做出即时扑灭火苗的行为，比如喝醉酒、昏迷或是吃了安眠药的人，他们身上的衣物或先被外界的火焰点燃，燃烧的衣物接触皮肤，因而跟着燃烧起来，接着，皮下脂肪由于燃烧的高温而融化并从伤口流出，然后开始浸润衣服，衣服被液化脂肪浸湿后就成了蜡烛的灯芯，而体内的脂肪就像是蜡烛的本体蜡，脂肪融化后源源不绝地提供燃烧的油料，于是人体就像蜡烛一样慢慢地燃烧殆尽，直到所有可以燃烧的身体组织都被烧完为止。
人类的骨髓和脂肪一样，都是可以燃烧的材质，但是连骨头都可以烧成灰烬的温度却需要高达870℃以上，似乎又不合理了？后来又有人提出自燃者似乎都患有骨质疏松症，研究显示骨质疏松者的人骨在火化时也容易被烧尽，于是「灯芯效应」就成了目前最可以解释人体自燃的成因。
只是，人体自燃似乎得有很多因素同时发生，要有外界的火源、可以当成灯芯的足够衣物、着火者无法自行扑灭火源+骨质疏松症～老实说个人对这个解释还是抱存怀疑的态度，除非那是个精心布置的实验，否则要依照这样的灯芯效应完成人体自燃，有点玄啊！
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