Wstęp
Podczas audytów jakości produkcji PCBA wiele osób koncentruje się na pokryciu połączeń lutowanych, pomijając pionowe arterie ukryte w płytce drukowanej: przelotki i-otwory przelotowe. Grubość platerowanej miedzi wewnątrz tych otworów stanowi podstawę do transmisji sygnału elektrycznego i odporności na szok termiczny w płytach wielowarstwowych. Jeśli grubość miedzi nie spełnia standardów, produkty stają się bardzo podatne na pęknięcia podczas pracy, co prowadzi do awarii obwodu.
Standardy IPC: Standardy kwalifikacyjne dla grubości miedzi w otworach
W branży produkcyjnej PCBA zazwyczaj przestrzegamy normy IPC-6012 w celu oceny jakości galwanizacji w otworach. W przypadku płytek drukowanych ogólnej klasy 2 średnia grubość miedzi na ściance otworu musi wynosić 20 μm, a żaden punkt nie może spaść poniżej 18 μm. W przypadku płytek klasy 3, przeznaczonych do zastosowań związanych z bezpieczeństwem życia lub wysokiej klasy sterowaniem przemysłowym, średnia grubość miedzi musi być zwiększona do 25 μm lub więcej.
Ta specyfikacja grubości nie jest dowolna. Otwory-przelotowe wytrzymują wielokrotne-cykle termiczne w wysokiej temperaturze podczas lutowania (zwykle około 260 stopni). Ponieważ podłoże PCB (FR-4) wykazuje wzdłuż osi Z-znacznie wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż miedź, ściany otworów wytrzymują duże naprężenia rozciągające. Jeśli warstwa miedzi jest zbyt cienka, jej plastyczność nie jest w stanie zrekompensować tego fizycznego rozszerzania, co prowadzi do kruchego pęknięcia – podobnie jak pęknięcie rozciągniętej gumki.
Fizyczne wsparcie dla rezystancji styków i obciążalności prądowej
W przypadku PCBA przenoszących wysokie prądy lub-sygnały o wysokiej częstotliwości grubość miedzi w przelotce bezpośrednio wpływa na spójność impedancji. Cieńsza miedź zwiększa równoważną rezystancję przelotki, co prowadzi do dodatkowych strat wtrąceniowych i wzrostu temperatury podczas pracy z wysoką-częstotliwością.
W praktycznych przypadkach cienkie punkty spowodowane nierównym pokryciem ścian przelotek stają się punktami gorącymi podczas szczytowych obciążeń prądowych. Miejscowe przegrzanie dodatkowo przyspiesza degradację zmęczeniową warstwy miedzi, tworząc błędne koło, które ostatecznie powoduje pękanie ścian lub odłączanie się od śladów warstwy wewnętrznej. Analiza-przekroju poprzecznego pokazuje, że doskonałe procesy platerowania zapewniają minimalne różnice w grubości miedzi od krawędzi otworu do środka,-jednolitość niezbędną do utrzymania integralności sygnału.
Zagrożenia procesowe: erozja ścianek otworów i puste przestrzenie poszycia
Podczas-etapów laminowania frontu i wiercenia w procesie PCBA niepełne usunięcie pozostałości Desmear może spowodować pozostawienie osadów żywicy na styku śladów warstwy wewnętrznej z powłoką miedzianą w otworach, co skutkuje nadmiernym oporem styku.
Co ważniejsze, mogą wystąpić puste przestrzenie w powłoce. Niewystarczająca aktywność chemiczna podczas procesu Plated Through Hole (PTH) lub uwięzione pęcherzyki powietrza w otworze mogą powodować miejscowe defekty warstwy miedzi na ściance otworu. Chociaż defekty te mogą przejść fabryczne testy ciągłości ICT, mogą przekształcić się w punkty inicjacji pęknięć w warunkach cykli termicznych podczas rzeczywistego użytkowania. Ta ukryta awaria to koszmar w elektronice medycznej i samochodowej, któremu można zapobiec jedynie poprzez rygorystyczne monitorowanie procesu i pobieranie próbek z-przekroju.
Walidacja niezawodności: szok termiczny i przekroje metalograficzne
Sprawdzenie, czy grubość miedzi w otworach PCBA jest zgodna ze specyfikacjami, nie może opierać się wyłącznie na certyfikacie zgodności producenta PCB. W przypadku kluczowych projektów wymagamy wielokrotnych testów szoku termicznego w celu symulacji ekstremalnych środowisk pracy. W połączeniu z analizą przekroju metalograficznego możemy pod mikroskopem precyzyjnie zmierzyć grubość warstwy miedzi w środku otworu, u wylotu otworu i w narożnikach. Pozwala to na obserwację wzrostu warstwy związków międzymetalicznych (IMC) i wykrycie zjawiska „marszczenia” na ściance otworu. Ta ilościowa metoda audytu zmusza dostawców PCB do zwiększania stabilności roztworów chemicznych i równomierności dystrybucji prądu. Stała grubość miedzi w otworach nie tylko zabezpiecza procesy lutowania, ale także działa jak zabezpieczenie połączeń elektrycznych przez cały cykl życia produktu.
Grubość miedzi w otworze to niewidzialny Wielki Mur w płytkach PCB. Jeśli w Twoich produktach często występują awarie spowodowane wibracjami lub zmianami temperatury lub jeśli podczas testów starzenia występują niewyjaśnione przerwy w obwodach, prawdopodobnie wynika to z defektów w procesie tworzenia ścianek otworów w podłożu PCB.
Szybkie faktyo NeoDenie
1) Założona w 2010 r., 200 + pracowników, 27000+ mkw. fabryka.
2) Produkty NeoDen: różne serie maszyn PnP, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Seria pieców rozpływowych IN oraz kompletna linia SMT zawierają cały niezbędny sprzęt SMT.
3) Klienci, którzy odnieśli sukces, 10000+ na całym świecie.
4) 40+ Agenci globalni działający w Azji, Europie, Ameryce, Oceanii i Afryce.
5) Centrum badawczo-rozwojowe: 3 działy badawczo-rozwojowe z 25+ profesjonalnymi inżynierami badawczo-rozwojowymi.
6) Znajduje się na liście CE i posiada 70+ patentów.
7) 30+ inżynierowie ds. kontroli jakości i wsparcia technicznego, 15+ starsi pracownicy ds. sprzedaży międzynarodowej, którzy zapewniają szybką reakcję klientów w ciągu 8 godzin i dostarczanie profesjonalnych rozwiązań w ciągu 24 godzin.