Úvod
Počas auditov kvality výroby PCBA sa mnohí zameriavajú na pokrytie spájkovaných spojov a zároveň prehliadajú vertikálne tepny uložené v obvodovej doske: priechodné a priechodné-diery. Hrúbka pokovovanej medi vo vnútri týchto otvorov tvorí základný základ pre prenos elektrického signálu a odolnosť voči tepelným šokom vo viacvrstvových doskách. Ak hrúbka medi nespĺňa normy, výrobky sa stanú počas prevádzky veľmi náchylné na praskliny, čo vedie k poruche okruhu.
Normy IPC: Kvalifikačné kritériá pre hrúbku medi v otvoroch
V rámci výrobného odvetvia PCBA zvyčajne dodržiavame štandard IPC-6012 na hodnotenie kvality pokovovania v otvoroch. Pre všeobecné dosky plošných spojov triedy 2 musí priemerná hrúbka medi na stene otvoru dosiahnuť 20 μm, pričom žiadny bod nesmie klesnúť pod 18 μm. V prípade dosiek triedy 3, ktoré zahŕňajú bezpečnosť života alebo špičkové priemyselné riadiace aplikácie, musí byť priemerná hrúbka medi zvýšená na 25 μm alebo viac.
Táto špecifikácia hrúbky nie je ľubovoľná. Priechodné -otvory vydržia počas spájkovania niekoľko vysokoteplotných{2}}tepelných cyklov (zvyčajne okolo 260 stupňov). Keďže substrát PCB (FR-4) vykazuje výrazne vyšší koeficient tepelnej rozťažnosti ako meď pozdĺž osi Z-, steny otvorov znášajú veľké ťahové napätie. Ak je medená vrstva príliš tenká, jej ťažnosť nemôže kompenzovať túto fyzickú expanziu, čo vedie ku krehkému lomu – podobne ako prasknutie natiahnutej gumičky.
Fyzická podpora pre kontaktný odpor a prúdovú kapacitu
V prípade PCBA prenášajúcich vysoké prúdy alebo vysokofrekvenčné signály ovplyvňuje hrúbka medi v priechode priamo impedanciu. Tenšia meď zvyšuje ekvivalentný odpor priechodky, čo vedie k dodatočným stratám vloženia a zvýšeniu teploty počas vysokofrekvenčnej prevádzky.
V praktických prípadoch sa tenké miesta spôsobené nerovným pokovovaním na stenách priechodov stávajú horúcimi miestami počas špičkového prúdového zaťaženia. Lokalizované prehriatie ďalej urýchľuje únavovú degradáciu medenej vrstvy, čím sa vytvára začarovaný kruh, ktorý v konečnom dôsledku vyvoláva praskanie steny alebo odpojenie od stôp vnútornej vrstvy. Analýza prierezu odhaľuje, že vynikajúce procesy pokovovania zaisťujú minimálnu odchýlku hrúbky medi od okraja otvoru po stred-, čo je jednotnosť nevyhnutná na udržanie integrity signálu.
Procesné riziká: Erózia steny dier a prázdne miesta v pokovovaní
Počas fázy laminovania a vŕtania predného konca pri spracovaní PCBA môže neúplné odstránenie zvyškov Desmear zanechať živicové usadeniny na spoji medzi stopami vnútornej vrstvy a medeným pokovovaním v otvoroch, čo má za následok nadmerný kontaktný odpor.
Čo je kritickejšie, môžu sa vyskytnúť dutiny v pokovovaní. Nedostatočná chemická aktivita počas procesu Plated Through Hole (PTH) alebo zachytené vzduchové bubliny v otvore môžu spôsobiť lokalizované defekty medenej vrstvy na stene otvoru. Aj keď tieto defekty môžu prejsť testami kontinuity ICT v továrni, môžu sa v podmienkach tepelného cyklu počas skutočného používania zmeniť na iniciačné body zlomu. Toto latentné zlyhanie je nočnou morou v lekárskej a automobilovej elektronike, ktorej sa dá predísť iba dôsledným monitorovaním procesov a vzorkovaním prierezov-.
Overenie spoľahlivosti: Tepelný šok a metalografické rezy
Overenie, či hrúbka medi vo vnútri otvorov PCBA spĺňa špecifikácie, sa nemôže spoliehať len na osvedčenie výrobcu PCB o zhode. Pre kritické projekty požadujeme viaceré testy tepelných šokov na simuláciu extrémnych prevádzkových prostredí. V kombinácii s analýzou metalografických rezov môžeme pod mikroskopom presne zmerať hrúbku medenej vrstvy v strede otvoru, ústí otvoru a rohoch. To umožňuje pozorovanie rastu vrstvy intermetalických zlúčenín (IMC) a detekciu javu „zvrásnenia“ na stene otvoru. Táto metóda kvantitatívneho auditu núti dodávateľov PCB zlepšovať stabilitu chemických roztokov a rovnomernosť distribúcie prúdu. Konzistentná hrúbka medi v otvoroch nielen chráni procesy spájkovania, ale pôsobí aj ako poistný zámok pre elektrické spojenia počas celého životného cyklu produktu.
Hrúbka medenej diery je neviditeľným Veľkým múrom v rámci dosiek plošných spojov. Ak vaše produkty často padajú v dôsledku vibrácií alebo zmien teploty, alebo ak sa počas testov starnutia vyskytnú nevysvetliteľné prerušenia obvodu, pravdepodobne to pramení z defektov v procese steny dier v substráte PCB.
Rýchle faktyo NeoDene
1) Založená v roku 2010, 200 + zamestnancov, 27000+ m2. továreň.
2) Produkty NeoDen: Stroje PnP rôznych sérií, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven série IN, ako aj kompletný rad SMT zahŕňa všetko potrebné vybavenie SMT.
3) Úspešní zákazníci 10000+ na celom svete.
4) 40+ Globálni zástupcovia v Ázii, Európe, Amerike, Oceánii a Afrike.
5) Centrum výskumu a vývoja: 3 oddelenia výskumu a vývoja s 25+ profesionálnymi inžiniermi výskumu a vývoja.
6) Zaradený s CE a má 70+ patentov.
7) 30+ inžinierov kontroly kvality a technickej podpory, 15+ senior medzinárodných predajcov za včasnú odpoveď zákazníkov do 8 hodín a poskytovanie profesionálnych riešení do 24 hodín.