你是否遇到以下問題?
PCB在出廠測試時電氣連通性完全正常,但使用數(shù)月或數(shù)年后,通孔電阻異常增大甚至開路?
故障排查極其困難,往往需要破壞性分析才能發(fā)現(xiàn)孔壁內(nèi)部已發(fā)生劣化?
解決方案:聚焦電鍍質(zhì)量與界面可靠性,防范“慢性病”式失效
通孔(PTH)的長期阻值漂移是一種典型的可靠性失效,而非即時性缺陷。其根源在于孔壁銅鍍層在熱、電、機(jī)械等環(huán)境應(yīng)力長期作用下,發(fā)生了微觀結(jié)構(gòu)的演變或化學(xué)腐蝕。這種隱患在制造終檢時無法通過常規(guī)連通性測試發(fā)現(xiàn),如同一顆“定時炸彈”。
1. 阻值漂移的幕后推手
過薄的孔壁銅厚:雖滿足IPC最低標(biāo)準(zhǔn)(如20μm),但在長期電流負(fù)載或熱循環(huán)下,可能因電遷移或疲勞產(chǎn)生微裂紋。
鍍層結(jié)構(gòu)疏松、結(jié)晶粗大:酸性鍍銅添加劑失調(diào)或工藝不當(dāng),會導(dǎo)致鍍層致密性差、孔隙率高,為后期腐蝕提供了通道和起點。
“狗骨”現(xiàn)象:孔口銅厚遠(yuǎn)大于孔中,導(dǎo)致電流分布不均,孔中部成為薄弱環(huán)節(jié)。
2. 構(gòu)建長期可靠的孔互聯(lián)體系
定期進(jìn)行背光測試或微切片分析,監(jiān)控孔銅均勻性與厚度。
維護(hù)電鍍液添加劑平衡,使用赫爾槽試驗監(jiān)控鍍層結(jié)晶質(zhì)量。
采用脈沖電鍍等先進(jìn)技術(shù),可獲得更致密、更均勻的孔內(nèi)鍍層。
確保電鍍后充分中和與清洗,并徹底干燥。
對于高可靠性產(chǎn)品,選用高TG、低CTE、耐CAF(導(dǎo)電陽極絲) 的PCB基材,從源頭上減少應(yīng)力與失效風(fēng)險。
3. 工控與醫(yī)療領(lǐng)域:失效意味著不可承受之重
在持續(xù)運行數(shù)年的工業(yè)控制系統(tǒng)或植入式醫(yī)療設(shè)備中,一個通孔的失效可能導(dǎo)致整個模塊癱瘓。這類應(yīng)用要求PCB具備超過產(chǎn)品壽命的互聯(lián)可靠性。制造商必須證明其工藝能抵御長期的熱、濕、電應(yīng)力,通常需要通過一系列苛刻的可靠性認(rèn)證測試。
4. 以可靠性為導(dǎo)向的制造哲學(xué)
制造一塊“測試通過”的PCB與制造一塊“終生可靠”的PCB,代表著兩種不同的制造哲學(xué)。深圳捷創(chuàng)電子在服務(wù)高端客戶時,秉持后者。其自有PCB工廠不僅執(zhí)行常規(guī)的電氣測試,更將通孔的可靠性工藝控制作為核心能力建設(shè)。從材料選型、鉆孔參數(shù)、到沉銅電鍍的每一個環(huán)節(jié),都有基于長期可靠性數(shù)據(jù)建立的工藝規(guī)范。其質(zhì)量部門會定期對產(chǎn)線產(chǎn)品進(jìn)行破壞性可靠性抽檢,如熱應(yīng)力測試后的切片分析,以驗證制造體系的持續(xù)穩(wěn)健性。這種對“不可見質(zhì)量”的執(zhí)著追求,使其PCB產(chǎn)品能夠成為工控與醫(yī)療設(shè)備在嚴(yán)苛環(huán)境下穩(wěn)定運行數(shù)十年而無需擔(dān)憂的堅實基礎(chǔ),真正實現(xiàn)了從“合格”到“可靠”的價值跨越。