Zavedení
Během auditů kvality výroby PCBA se mnozí zaměřují na pokrytí pájených spojů a zároveň přehlížejí vertikální tepny uložené v desce plošných spojů: průchozí a průchozí-otvory. Tloušťka pokovené mědi uvnitř těchto otvorů tvoří základní základ pro přenos elektrického signálu a odolnost proti tepelným šokům ve vícevrstvých deskách. Pokud tloušťka mědi nesplňuje normy, produkty se během provozu stávají velmi náchylnými k prasknutí, což vede k selhání obvodu.
Standardy IPC: Kvalifikační kritéria pro tloušťku mědi v otvorech
V rámci výrobního průmyslu PCBA obvykle dodržujeme standard IPC-6012 pro hodnocení kvality pokovování v dírách. U obecných desek plošných spojů třídy 2 musí průměrná tloušťka mědi na stěně otvoru dosáhnout 20 μm, přičemž žádný bod nesmí klesnout pod 18 μm. U desek třídy 3 zahrnujících bezpečnost života nebo špičkové průmyslové řídicí aplikace musí být průměrná tloušťka mědi zvýšena na 25 μm nebo více.
Tato specifikace tloušťky není libovolná. Průchozí-otvory vydrží několik vysokoteplotních{2}}tepelných cyklů během pájení (obvykle kolem 260 stupňů). Vzhledem k tomu, že substrát PCB (FR-4) vykazuje významně vyšší koeficient tepelné roztažnosti než měď podél osy Z-, stěny otvoru odolávají silnému namáhání v tahu. Pokud je měděná vrstva příliš tenká, její tažnost nemůže kompenzovat tuto fyzickou expanzi, což vede ke křehkému lomu – podobně jako prasknutí natažené gumičky.
Fyzická podpora pro kontaktní odpor a proudovou kapacitu
U PCBA přenášejících vysoké proudy nebo vysokofrekvenční signály tloušťka mědi uvnitř prokovu přímo ovlivňuje konzistenci impedance. Tenčí měď zvyšuje ekvivalentní odpor prokovu, což vede k dalšímu vložnému úbytku a nárůstu teploty během vysokofrekvenčního-provozu.
V praktických případech se tenká místa způsobená nerovným pokovením na stěnách prokovu stávají horkými místy během špičkového proudového zatížení. Lokalizované přehřátí dále urychluje únavovou degradaci měděné vrstvy a vytváří začarovaný kruh, který nakonec vyvolá praskání stěny nebo odpojení od stop vnitřní vrstvy. Analýza průřezu odhaluje, že vynikající procesy pokovování zajišťují minimální odchylky tloušťky mědi od okraje otvoru ke středu-, což je jednotnost nezbytná pro zachování integrity signálu.
Nebezpečí procesu: Eroze ve stěně otvoru a dutiny v pokovování
Během fáze laminace na předním konci a vrtání při zpracování PCBA může neúplné odstranění zbytků Desmear zanechat usazeniny pryskyřice na spoji mezi vnitřními vrstvami a měděným pokovením v otvorech, což má za následek nadměrný kontaktní odpor.
Kritičtější je, že se mohou objevit dutiny v pokovování. Nedostatečná chemická aktivita během procesu Plated Through Hole (PTH) nebo zachycené vzduchové bubliny v otvoru mohou způsobit lokalizované defekty měděné vrstvy na stěně otvoru. I když tyto defekty mohou projít továrními testy kontinuity ICT, mohou se během skutečného používání vyvinout v iniciační body lomu za podmínek tepelného cyklování. Toto latentní selhání je noční můrou lékařské a automobilové elektroniky, kterému lze předejít pouze přísným monitorováním procesu a vzorkováním průřezů.
Ověření spolehlivosti: Tepelný šok a metalografické řezy
Ověření, že tloušťka mědi uvnitř otvorů PCBA odpovídá specifikacím, se nemůže spoléhat pouze na osvědčení výrobce PCB o shodě. U kritických projektů vyžadujeme několik testů tepelných šoků, abychom simulovali extrémní provozní prostředí. V kombinaci s analýzou metalografických řezů můžeme pod mikroskopem přesně změřit tloušťku vrstvy mědi ve středu otvoru, ústí otvoru a rozích. To umožňuje pozorování růstu vrstvy intermetalické sloučeniny (IMC) a detekci jevů "vrásnění" na stěně otvoru. Tato metoda kvantitativního auditu nutí dodavatele PCB ke zvýšení stability chemického roztoku a stejnoměrnosti distribuce proudu. Konzistentní tloušťka mědi uvnitř otvorů nejen zajišťuje proces pájení, ale také funguje jako pojistný zámek pro elektrické spoje během celého životního cyklu produktu.
Tloušťka mědi díry je neviditelná Velká zeď v DPS. Pokud vaše produkty zaznamenají časté havárie v důsledku vibrací nebo teplotních změn nebo pokud během testů stárnutí dojde k nevysvětlitelným přerušením obvodu, pravděpodobně to pramení z defektů v procesu stěny otvoru v substrátu PCB.
Rychlá faktao NeoDenu
1) Založena v roce 2010, 200 + zaměstnanců, 27000+ m2. továrna.
2) Produkty NeoDen: Stroje PnP z různých řad, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN Series, stejně jako kompletní řada SMT zahrnuje veškeré potřebné SMT vybavení.
3) Úspěšní zákazníci 10000+ po celém světě.
4) 40+ Globální zástupci v Asii, Evropě, Americe, Oceánii a Africe.
5) Centrum výzkumu a vývoje: 3 oddělení výzkumu a vývoje s 25+ profesionálními inženýry výzkumu a vývoje.
6) Uvedeno v CE a má 70+ patentů.
7) 30+ technici kontroly kvality a technické podpory, 15+ vedoucí mezinárodní prodej, za včasnou reakci zákazníků do 8 hodin a poskytování profesionálních řešení do 24 hodin.