Het belang van geplateerde through-hole-technologie bij de productie van PCB's

De afgelopen jaren is er een gestage opkomst geweest in de elektronische industrie op basis van het intensieve gebruik van elektronische producten. Nu de vraag naar productminiaturen toeneemt, neemt ook de PCB-industrie toe. Elektronische producten worden met de dag kleiner dan een paar jaar geleden, dus het wordt een uitdaging om componenten op een PCB te monteren. Om dit te vergemakkelijken, nemen fabrikanten hun toevlucht tot Plated Through-hole Technology (PTH). Op deze manier wordt de productie van hoogwaardige platen eenvoudig. Dus wat is het belang van doorlopende gaten? Dit artikel is een uitgebreide gids over de betekenis, betekenis en de beste keuze tussen plating en non-plating (NPTH) van PTH.

(Een close-up foto van een elektronische chipcomponent die bovenop doorlopende gaten zit)

1. Definitie van Through-Hole-technologie

Voordat we verder gaan, is het essentieel om de ware betekenis van through-hole-technologie te begrijpen. Wat is PTH-technologie? Through-hole-technologie wordt ook vaak de naam 'thru-hole' genoemd. Het is meestal een montageschema voor elektrische componenten. Het omvat het gebruik van gaten in het insteekgat en vervolgens solderen op het PCB-pad.

Het inbrengen van componenten is een oefening die men handmatig of met behulp van een automatische inbrengmachine kan doen. De doorgaande gaten in een PCB ondergaan enige beplating, vandaar de term PTH. Geplateerde doorgaande gaten hebben een geleidend pad dat van de ene kant van de PCB naar de andere gaat.

2. Soorten geplateerde gaten

Er zijn verschillende soorten geplateerde gaten, zoals hieronder uitgelegd:

2.1 Galvaniseersleuf (PTH)

Het belangrijkste en meest opvallende kenmerk van dit galvaniseerbad (PTH) is het productieproces. In het productieproces, na het boren van het bord en vervolgens op de gatenwand te plateren. Deze zijn allemaal bedoeld om ze van de vereiste geleidbaarheid te voorzien.

Daarom bereikt de verbinding tussen de kabels van het onderdeel en de koperen sporen na voltooiing van PCBA een betere mechanische stabiliteit. De laatste tijd hebben de meeste PCB's de neiging om dubbelzijdig of meerlagig te zijn met geplateerde doorgaande gaten. Zo sluiten de componenten effectief aan op de gewenste lagen.

2.2 Niet-vergulde sleuf (NPTH)

Zoals de naam al doet vermoeden, is er hier geen koperbeplating op de wanden van de gaten. Het betekent daarom dat het vat van de augurken geen elektrische eigenschappen heeft. Deze aanplant was ooit erg populair, vooral toen op PCB's aan één kant koperen sporen waren bedrukt. Naarmate het aantal lagen in PCB's toenam, nam hun populariteit echter af.

Het belangrijkste voordeel van NPTH is dat ze relatief eenvoudig te vervaardigen en veel sneller zijn. Hoewel ze vaak voorkomen, worden ze niet exclusief gebruikt als gereedschapsgaten. Maar soms gebruiken fabrikanten ze voor het monteren van componenten.

2.3 Het verschil tussen hen

Er zijn opmerkelijke verschillen tussen de geplateerde doorgaande opening (PTH) en de niet-geplateerde sleuf (NPTH). De eerste onderscheidende factor is het padverschil ertussen. Dit alles gebeurt op een bepaald zeker.

Hoe golven reizen in een geplateerd gat is anders dan hoe het plaatsvindt in een niet-geplateerde gleuf. Aangezien PTH geleidende paden heeft vanaf één kant van het bord, is de benadering niet hetzelfde als die van NPTH.

Ook is koper aan de muur een andere grote onderscheidende factor tussen de twee. Zoals eerder opgemerkt, bevatten niet-vergulde sleuven geen koper op de wanden van de gaten. Dit aspect zorgt ervoor dat het geen superieure elektrische geleidbaarheid heeft. Maar aan de andere kant vind je koperen materialen op de wanden van geplateerde doorgaande gaten.

Ten slotte verschillen PTH en NPTH qua toepassingen. Meestal vinden geplateerde doorgaande gaten zwaar in het bieden van uitstekende connectiviteit tussen dubbele en meerlagige PCB's. Ze zijn ook toepasbaar in toepassingen die sterke fysieke verbindingen vereisen. Meestal vindt u ze in ruimtevaart- en militaire toepassingen waar duurzaamheid essentieel is.

Hoewel PTH misschien oud en achterhaald lijkt, kun je de enorme toepasbaarheid ervan niet negeren. Aan de andere kant is NPTH niet zo goed toepasbaar als PTH. Ze zijn ideaal voor enkellaagse platen. Daarom is hun relevantie een andere onderscheidende factor tussen de twee.

(Een close-up foto van geplateerde doorgaande gaten op een blauwe PCB)

3. Wat is de rol/het belang van geplateerd doorgaand gat?

Het belang van geplateerde doorgaande gaten, vooral in moderne circuits, is cruciaal. Hieronder volgt een korte maar ook duidelijke uitleg van twee kritieke problemen:ten eerste het belang van het aanbrengen van doorgaande gaten op een PCB en ten tweede het belang van PTH.

3.1 Waarom zijn doorlopende gaten op de printplaat aangebracht?

Het plateren van doorgaande gaten op een printplaat is om ervoor te zorgen dat verschillende belangrijke dingen worden bereikt. Maar voordat u doorgaat, is het van cruciaal belang om te begrijpen dat de technologie met doorlopende gaten veel heeft bereikt. Het belangrijkste is dat het bijna de oude assemblagetechnieken voor elektronica heeft afgeschaft. Draadomwikkeling is zo'n voorbeeld.

Maar waarom het plateren van gaten op een printplaat. Fabrikanten doen plateren om ervoor te zorgen dat de componenten contact maken met de geleidende lagen. Een rol die we gewoonlijk via's noemen, de plaat biedt een uitstekende elektrische geleidbaarheid. Voor de gewenste functionaliteit van een printplaat is beplating noodzakelijk.

3.2 Belang van geplateerd doorgaand gat

Een paar opmerkelijke voordelen komen met een verguld doorgaand gat. Een verguld doorgaand gat geeft bijvoorbeeld ruimte voor snellere prototyping. Ook wordt het met een geplateerd doorgaand gat beter toegankelijk voor soldeercomponenten op het bord. Bovendien wordt het ontwerpen van de printplaat een mogelijkheid, zelfs vóór de fabricage van de printplaat.

Met geplateerde doorgaande gaten bent u verzekerd van de duurzaamheid van de componenten en hoge vermogenstoleranties op het bord. Dat zijn niet te vergeten uitstekende uitstekende verbindingen die worden geleverd met doorgaande gaten voor het plateren. Zoals je kunt zien, is het belang van een doorgaand gat groot genoeg. Voor de beste oplossing moet u ervoor zorgen dat u uw PCB's bij betrouwbare leveranciers koopt.

(Een bruine PCB met doorgaande gaten die verschillende componenten bevatten)

4. Hoe het geplateerde doorgaande gat/ontledingsproces te ontleden

We kunnen het ontbindingsproces voor geplateerde doorgaande gaten duidelijk begrijpen door te verwijzen naar het onderstaande diagram:

Alkalische reiniging → tegenstroom spoelen → opruwen / micro-etsen) → tegenstroom stijgen → pre-dip → activeren → tegenstroom stijgen → besmeuren → tegenstroom spoelen → PTH → tegenstroom spoelen → plukken.

Het volgende is een duidelijke uitleg van de PTH-ontledingsstappen:

Alkalische reiniging

Alkalische reiniging is het eerste PTH-proces. Om dit te doen, moet u ervoor zorgen dat u de plaatolie op de juiste manier verwijdert. Daarna vingerafdruk, oxide en stof voorzichtig in het gaatje. Nadat u dit hebt voltooid, past u de negatieve lading voor de hele muur in een positieve richting aan. De reden hiervoor is om ervoor te zorgen dat het colloïde palladium in het naproces absorbeert. Zorg er al die tijd voor dat u blijft schoonmaken. De reinigingsprocedures dienen hand in hand te gaan met de richtlijnen.

Micro-etsen

Dit is het verwijderen van de oxide op een plank en het vervolgens opruwen van de plank. De reden hiervoor is essentieel. Het moet zorgen voor een uitstekende hechting tussen het basiskoper en de geplateerde doorlopende laag. Van belang om op te merken is dat het nieuwe koper zeer actief is en het uitstekend doet in het absorberen van colloïde palladium.

Prepreg

Dit betreft voornamelijk het beschermen van de palladiumsleuf tegen beschadiging. De belangrijkste reden om pre-preg te doen, is om de houdbaarheid van het circuit te verlengen. De primaire ingrediënten hier zijn hetzelfde als de palladiumsleuf, behalve palladiumchloride. Pre-preg speelt een belangrijke rol bij het bevochtigen van de gatwand. Zonder de Pre-peg is er niets om alle lagen bij elkaar te houden. Daarom is zijn primaire functie ervoor te zorgen dat het de geëtste kernen versmelt.

Activering

Activering is ook essentieel in een verguld doorgaand gat. De gatenwand die bestaat uit een positieve lading speelt wel een belangrijke rol bij het absorberen van het colloïdale palladiumdeeltje. Het doet dit met behulp van negatieve controle. Op deze manier zorgt het ervoor dat het geplateerde doorgaande gat compact genoeg is. Activering is een van de meest kritische stappen op weg naar de kwaliteit van de koperen spoelbakken. Andere essentiële dingen hier zijn temperaturen en controlepunten. Al deze moeten worden gecontroleerd op basis van bedieningsinstructies.

Decontaminatie

Decontaminatie is het verwijderen van stanno-ionen buiten het colloïdale palladiumdeeltje. Het is uitsluitend bedoeld om de palladiumkern bloot te leggen om ervoor te zorgen dat het een nuttige katalysatorrol speelt. Er zijn verschillende chemicaliën om hier te gebruiken. Een van de beste en meest ideale chemicaliën is echter fluorboorzuur. Veel fabrikanten vertrouwen op dit zuur en uit hun ervaring blijkt dat zuur het beste onthechtingsmiddel is om te gebruiken.

PTH

Nu kun je het stroomloze koper van de auto-gekatalyseerde reactie induceren door de palladiumkern te activeren. Je kunt het bijproduct van de reactie en het nieuwe chemische koper gebruiken als reactiekatalysator. Met beide kunt u de reactie effectief katalyseren. Op deze manier zal de koperneerslag effectief doorgaan. Na het voltooien van deze stap is er de afzetting van chemisch koper op de muur van het gat of het oppervlak van het bord. Wanneer u dit proces uitvoert, moet u ervoor zorgen dat het bad onder de standaard luchtbeweging blijft. Op deze manier kun je veel oplosbaar tweewaardig koper omzetten.

De kwaliteit van het gespeelde doorgaande gat heeft een direct effect op de kwaliteit van de PCB-fabricage. Als u de bovenstaande stappen niet naar wens volgt, kunt u er zeker van zijn dat u ondermaatse boards produceert die u kunnen teleurstellen terwijl ze op de markt zijn. Je hebt misschien geen andere keuze dan alles te schrappen en opnieuw te beginnen. Zoiets kan je uiteindelijk duur komen te staan.

(Een ontbonden PCB)

5. Vergulde verwerkingsapparatuur met doorlopende gaten

Als productiebedrijf is het onder meer het beschikken over de beste en hoogwaardige verwerkingsapparatuur van het grootste belang. Het is essentieel zakelijk succes in een bedrijf, vooral in deze tijd van moordende concurrentie. Hetzelfde geldt voor de wereld van PCB's. Het bezit van geplateerde verwerkingsapparatuur is essentieel.

Om concurrerend, winstgevend en relevant te blijven, is dergelijke verwerkingsapparatuur noodzakelijk. De markt staat vol met hoogwaardige through-hole plating machines. U moet er echter voor zorgen dat u ze bij de juiste leveranciers koopt. De Compacta 50 Through-hole plating machine is een van de beste op de markt tot nu toe.

De machine wordt geleverd met vijf behandelingstanks, een sproeispoeltank en twee koperbaden. Het beschikt ook over een 1-drievoudige spoeling met stroomregeling. U moet er te allen tijde voor zorgen dat u de nieuwste geplateerde doorlopende apparatuur gebruikt. Op die manier kunt u er zeker van zijn dat u enkele van de beste elektronische circuits uitrolt.

(PCB-boormachine)

6. Problemen en oplossingen van geplateerde doorgaande gaten

Verschillende belangrijke zakelijke successen gaan gepaard met doorlopende gaten. Als ze niet binnen de kortst mogelijke tijd worden aangepakt, kunnen ze de functionaliteit van het bord belemmeren. Gelukkig liggen oplossingen niet ver weg. De volgende problemen met doorlopende gaten en hun oplossingen.

6.1 Blaarvorming en laminering aan boord

Blaarvorming en laminering op een circuit is een groot probleem voor fabrikanten. Het is het optreden van een slechte hechting van de gewrichten. De lage treedt meestal op vanwege een ongewenste chemische reactie van koper en het basiskoper. Als u dit wilt vermijden, zorg er dan voor dat u schoon blijft. Reinig het oppervlak van de plaat om de coating en hechting te verbeteren. Kies ook voor een conforme coating die minder doorlaatbaar is. Pas ten slotte uw conforme coating aan op het soldeer van het bord, weersta om een ​​​​ideale hechting te krijgen. Andere oorzaken van blaarvorming en laminering aan boord zijn onder meer:

Onvermogen om lijm- en olievlekken te verwijderen

Soms vindt u het moeilijk om lijm en olieverontreinigende stoffen te verwijderen, zelfs na wat ruw slijpen. Het is een ander groot probleem dat blaarvorming en laminering op het bord kan veroorzaken. Als u een dergelijke situatie tegenkomt, weet dan dat goed persen en boren dit probleem kan oplossen. Deze zullen zeker versterken of ervoor zorgen dat het verwijderen van lijm- en olievlekken gemakkelijk gaat.

Neutraal water is niet schoon na decontaminatie, en er staat Mn op het bord

Het lauwe water moet heel schoon zijn. Zo niet, dan kunt u aan boord blaren en lamineren krijgen. Om dergelijke gevallen te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat u de behandeltechnieken zorgvuldig controleert. Dan, als alles niet klopt, moet je misschien een paar aanpassingen maken.

Oppervlakteactieve stof op het bord

Een oppervlakteactieve stof is een actief middel dat u op het oppervlak van het bord kunt aantreffen. Als je zoiets tegenkomt, is het misschien ook niet zo goed. Een actief middel dat bovenop het oppervlak van het bord zit, kan ook leiden tot blaarvorming en laminering. Als u een dergelijk geval wilt vermijden, moet u ervoor zorgen dat u rekening houdt met netheid. Spoel het oppervlak af met niet-verontreinigd water en controleer de dichtheid van de zuurdip. Op deze manier kun je oppervlakteactieve stoffen op het bord vermijden.

Onvoldoende opruwen van koperen oppervlak

Nogmaals, kort micro-etsen en opruwen van het koperoppervlak kan leiden tot blaarvorming. Het is een van die problemen waarmee veel PCB-fabrikanten wereldwijd worden geconfronteerd. Maar gelukkig liggen oplossingen niet te ver weg. Als u dit wilt vermijden, zorg er dan voor dat u het volgende doet. Controleer en pas eerst de dichtheid, vochtigheid en tijd van de micro-etsmachine aan. Soms kan de luchtvochtigheid in de machine hoog zijn. Dit kan ertoe leiden dat het koper ruw wordt, waardoor blaren aan boord ontstaan.

Tin op het koperen oppervlak

Als je een blikje op het koperen oppervlak vindt, kan dit ook gevaar betekenen. U kunt een container op het lichaam vinden als het versnelde proces niet voldoende is. Net als de vorige challenge is hier ook een oplossing voor. Stel dat je dit probleem tegenkomt, zorg er dan voor dat je de versnelde procesparameter controleert en aanpast. De inzet is zelfs hoog als u van grootschalige productie houdt.

Oppervlakte-oxidatie van koperfolie

Ten slotte is er oppervlakte-oxidatie van de koperfolie. Oxidatie is een ander probleem dat kan leiden tot blaarvorming op het bord. Als zich te veel zuurstof in de koperfolie verzamelt, zal deze condenseren en waterdeeltjes vormen. De waterdeeltjes kunnen dan blaarvorming veroorzaken. Als u een dergelijk probleem wilt voorkomen, controleer dan de ronde en druppeltijd. Voer indien mogelijk een druppelsysteem in.

6.2 Geen koper in PTH

Onvoldoende koper in het geplateerde doorgaande gat is een ander PTH-probleem dat het vermelden waard is. Als er weinig tot geen koper in de PTH zit, ontstaan ​​er plating holtes. Plating holtes op een printplaat kunnen de adequate stroom van stroom belemmeren. De oplossing hiervoor is ervoor te zorgen dat er voldoende koper naar de PTH gaat. Nogmaals, het koper mag niet te veel zijn, omdat dit de gaten kan blokkeren. Andere problemen en oplossingen in deze sectie zijn:

Ongebalanceerde ontvetter

Als de ontvetter niet in balans is, kan het zijn dat er weinig tot geen koper in de PTH zit. Zoals u wellicht weet, brengt geen koper in de PTH veel problemen met zich mee. Als dit het geval is, raak dan nog niet in paniek. Analyseer de ontvetter zorgvuldig en stel deze af op het normale bereik.

PTH-cilinder onbalanscomponent

Komt u een situatie tegen waarin u ongebalanceerde ingrediënten in de PTH-cilinder heeft? Zo ja, dan gewoon analyseren en aanpassen aan het gewenste bereik. Soms moet u de cilinder mogelijk opnieuw openen om alles goed te krijgen. In sommige gevallen kan het zijn dat u andere ingrediënten opgebruikt of te weinig vindt.

Over acceleratie

Overmatige versnelling kan resulteren in weinig koper in de PTH. Een oplossing hiervoor is om te zorgen voor een vermindering van versnelde behandelingscondities. Deze voorwaarden kunnen aspecten zijn zoals tijd, temperatuur en dichtheid.

Boorruwheid is te groot

Is de boorruwheid te groot of te groot? Geen probleem. Het enige dat u hoeft te doen, is ervoor zorgen dat u het boren onder controle hebt. Als u dat doet, krijgt u de boorruwheid die u wenst.

Langdurige opslag na PTH

Het is niet nodig om het bord lang te bewaren na het voltooien van de PTH. Als je wilt dat alles soepel verloopt, zorg er dan voor dat je snel klaar bent met je bord. Volgens experts uit de industrie is het ideaal om het bord binnen 8 uur na de PTH af te werken.

Vul het bord met vreemd materiaal of blister na PTH

Om dit te doen, moet u het koper van het paneel en de snelle circulatie controleren.

6.3 Pluggat

Pluggaten zijn nodig voor de functionaliteit van een printplaat. Ze voorkomen dat PCB's kortsluiten en voorkomen dat fluxresten in de via's terechtkomen. Wanneer pluggaten niet goed worden gedaan, kunnen ze het hele PHT-circuit beschadigen. We hebben besloten om deze te laten lijken correct te zijn, goed boren is noodzakelijk. Hieronder volgen enkele veelvoorkomende Plughole-uitdagingen en hun oplossingen.

• Met hars gevuld – Gebruik je je koperplaat of via vol hars? Als dat zo is, hoeft u alleen maar de boorruimte te besturen.
• PTH-cilinder koperdeeltjes – Als er enkele koperdeeltjes in de PTH-cilinder zitten, kan dit voorkomen dat koper effectief wordt geliquideerd. Als u een dergelijk scenario wilt vermijden, moet u het filtersysteem controleren. Soms kan het filtersysteem defect of niet-functioneel zijn.
• Buitenlandse zaken op paneel – Koperresten van het paneel of gewoon vreemd materiaal op het forum kunnen problematisch zijn. Op tijd een koolstofbehandeling uitvoeren is noodzakelijk. Het zal de plaat beschermen tegen verbranding door het koperpoeder dat valt.

(Beschadigde pluggaten van een PCB)

Samenvatting

Plated through-hole technologie is hier bij ons. En zoals het er nu uitziet, is PTH hier om te blijven. Maar aan de andere kant biedt het tal van voordelen. PTH is uitstekend geschikt voor prototyping en testen. Hier kunt u componenten op de PCB verwisselen voordat u het breadboard efficiënt ontwerpt.

Zoals eerder opgemerkt, zijn doorlopende componenten robuust, waardoor u verzekerd bent van duurzaamheid. Heeft u aankomende PTH-projecten? We leveren ongekende hoeveelheden integratie aan de elektronica-industrie. Het ontwerp van de PTH-printplaten vereist technische vaardigheden en precisie. Als u van plan bent om borden van hoge kwaliteit te hebben, kan het geen kwaad om experts uit de branche te benaderen. Bel ons vandaag nog voor al uw PTH PCB-oplossingen.