Interconnect-defecten: Vuil-gedreven en Koperbinding-falen Uitgelegd

Een zorg die je misschien hebt met betrekking tot je printplaten, betreft interconnect-defecten, of ICD's. Wat zijn interconnect-defecten precies, en wat kun je er aan doen? Hier is de basisinformatie die je nodig hebt met betrekking tot deze lastige kwestie.

Wat Zijn Interconnect-defecten (ICD's)?

Een interconnect-defect is een probleem in je printplaat dat kan leiden tot schakeluitval. Er zijn interne verbindingen in je printplaat, meestal vias genoemd, waarin de fabrikant door de binnenlaagschakeling boort. Wanneer de fabrikant de PCB verwerkt, plaatsen ze koper in het geboorde gat om de binnenlaagschakelingen met elkaar en met het oppervlak van de printplaat te verbinden. Dit stelt je in staat om connectors of componenten op het oppervlak van het bord te plaatsen, en stelt de schakeling in staat om tussen lagen te verbinden.

Problemen kunnen optreden wanneer de fabrikant de PCB-ontwerp niet correct produceert, wat een defect creëert vlakbij de platering en binnenlaagkoper. Het resultaat van deze interconnect-defecten kan open schakelingen zijn, of mogelijk intermittente defecten bij hogere temperaturen. Dus, een interconnect-defect kan de schakeling uiteindelijk laten falen.

Een van de uitdagingen van interconnect-defecten in printplaten is dat je de anomalie misschien niet kunt detecteren tijdens het bouwen van de PCB. Het bord kan prima werken tijdens testen, maar dan problemen onthullen tijdens assemblage of gebruik, wanneer het eigenlijk serieuze schade aan je systeem kan veroorzaken.

Interconnect-defecten worden een probleem van toenemende zorg onder PCB-fabrikanten en leveranciers omdat ze moeilijk te detecteren zijn tot het te laat is. Dit issue is in de laatste jaren steeds vaker opgetreden.

Er zijn twee hoofdtypen interconnect-defecten: vuil-gebaseerde ICD's en koperbinding-faal ICD's. Elke brengt hun eigen zorgen en benaderingen voor het troubleshooten van het issue mee.

Vuil-gebaseerde ICD's

Vuil-gebaseerde ICD's treden op wanneer vuil van het boorproces in het interconnectiegat komt. Men veronderstelt dat als onderdeel van het productieproces, de fabrikant alle vuil uitschakelt na het boren van een gat in de printplaat, maar dit gebeurt niet altijd. Soms wordt boorrestvuil, boorsmeer, anorganische vullers of glasvezel over het hoofd gezien. Ze nestelen zich dan in het oppervlak van de binnenlaagkoper, wat kan resulteren in een interconnect-defect.

Waarom gebeuren vuil-gebaseerde ICD's, gegeven dat alle PCB-fabrikanten zich bewust moeten zijn van de kwesties rond het achterlaten van vuil bij het boren van een gat in de printplaat? Het kan zijn omdat meer fabrikanten lage Dk/lage Df materialen gebruiken, die anorganische vullertypes gebruiken. Terwijl deze materialen in sommige manieren meer kosteneffectief kunnen zijn, kunnen ze meer vuil creëren bij het boren en zijn ze vaak meer chemisch bestand tegenover standaard FR-4 epoxymaterialen. Meer vuil dat schoonmaakinspanningen weerstaat betekent natuurlijk dat het waarschijnlijker is dat vuil achterblijft, wat resulteert in een defect.

Koperbinding-faal ICD's

Bij een koperbinding-faal ICD, veroorzaakt hoge spanning tijdens het assemblageproces of tijdens PCB-gebruik, in combinatie met een zwakke koperbinding, dat de koperverbinding fysiek afbreekt. Naturel, hoe zwakker de koperbinding, hoe minder spanning nodig is om het te breken. Je kunt koperbinding-faal ICD's vinden op HDI microvias, alsook standaard printplaten.

Waarom stijgt het percentage koperbinding-faal interconnect-defecten? Meer fabrikanten gebruiken hogere loodvrije solderingtemperaturen en dikker printplaten in de moderne tijd. Grotere gaten, dikker printplaten en golvsolderen zijn alle identificeerbare factoren die kunnen leiden tot koperbinding-faal ICD's.

Koperbinding-faal ICD's treden op wanneer de koperverbinding breekt. Dit wordt veroorzaakt door hoge spanning tijdens assemblage of gebruik, de koperbinding zwak is of een combinatie. Deze faalmodus is ontwerpgerelateerd. Toegenomen gatgrootte, PCB-dikte en golvsolderen neigen allemaal het risico op koperbinding ICD's te verhogen. Er is een hoger percentage van dit ICD-type, wat gerelateerd is aan toegenomen borddikte en hogere loodvrije solderingtemperaturen de afgelopen 10 jaar.

Betrouwbaarheidstesten hebben koperbinding-faal ICD's gevonden als een significant issue. Vuil-gebaseerde ICD's hebben geen significantie getoond in studies met betrekking tot betrouwbaarheid, maar ze kunnen nog steeds een kostbaar issue zijn en een waar alle gebruikers van printplaten uit moeten kijken.

Wat Veroorzaakt Laagscheiding?

ICD's hebben twee veelvoorkomende oorzaken: koperbinding-faal en overmatig vuil. Terwijl sommige experts ICD's categoriseren op basis van hun oorzaak, zullen we voor de doeleinden van dit artikel de typen gebruiken die gebaseerd zijn op defectlocatie. Om meer te leren over die categorieën, spring naar de volgende sectie. Voor nu richten we ons op ICD's twee hoofdoorzaken:

• Vuil-gebaseerde ICD's: Tijdens het boorproces kan vuil in het interconnectiegat komen. Boorsmeer en deeltjes van glas en anorganische vullers kunnen ook in deze gaten opbouwen. Het opschonen van deze stoffen is een standaarddeel van het productieproces, maar soms wordt deze stap niet correct gedaan of over het hoofd gezien. Vuil veroorzaakt ICD's meest in low-loss materialen met anorganische vullers.
• Koperbinding-faal ICD's: In andere gevallen komt de ICD niet van een vuilblokkade. In plaats daarvan faalt de binnenkoperlaag om te verbinden of breekt. Dit kan gebeuren wanneer de binding door hoge spanning gaat of het niet een sterke genoeg binding heeft. Dikkere PCB's en grotere gaten verhogen het risico op koperbinding-faal ICD's. Fabrikanten hebben dit type ICD vaker gezien in de laatste jaren door veranderingen in technologie zoals borddikte. Naarmate PCB-ontwerp vordert, hopen we dit type falen minder vaak te zien.

Factoren zoals hoge harsniveaus, lagere hoeveelheden koper en gebruik van materialen met lagere temperatuurbestendigheid verhogen het risico op ICD's. Onder-geharde borden zijn ook ongelofelijk kwetsbaar voor laagscheiding.

Typen Scheiding

Wanneer gecategoriseerd op locatie in de PCB, kunnen ICD's in een van drie categorieën vallen:

• Type I: Treedt op aan de binnenlaagkoper en elektrolese koper interface
• Type II: Gevonden aan de elektrolese koper en elektrolytische koper interface
• Type III: Gelegen binnen de elektrolese koperlaag

Type I en Type III ICD's gebeuren meestal vanwege slechte controles tijdens het elektrolese koperproces (koperbinding-faal), terwijl Type II ICD's optreden door besmetting (vuil-gebaseerd). Om de locatie van de ICD te bepalen, gebruiken fabrikanten microsectietechnieken en oppervlakte-etsen om een makkelijk-zichtbare dwarsdoorsnede van het bord te krijgen. Type III ICD's vereisen nauwkeurige testen om te detecteren, dus het is belangrijk om aandacht te besteden aan ICD-testen.

Interconnect-defecten in Printplaten Troubleshooting Tips

Zoals met de meeste printplaatkwesties, komt het vermijden van ICD-problemen neer op een solid PCB-ontwerp. Een betrouwbaar ontwerp en consistente, doordachte productieprocessen kunnen een lange weg gaan naar het creëren van defectvrije printplaten. Boorbithitting en gebruik van anorganische vullermaterialen zijn factoren die leiden tot vuil-gebaseerde ICD's die je kunt vermijden. Het gebruik van de juiste materialen en meer agressief zijn met je desmear-proces kan significant helpen instanties van vuil-gebaseerde interconnect-defecten te verminderen.

Wat betreft potentiële koperbinding-faal ICD's, is het schoonmaken van het binnenlaagkoperoppervlak om een sterke binding te laten vormen cruciaal. Ervoor zorgen dat je de juiste dikte en korrelstructuur hebt voor de elektrolese koperafzetting, zodat je de benodigde kracht hebt, is ook een goede manier om koperbinding-faal ICD's te vermijden.

Naast het bovenstaande, kan het controleren van gatgrootte en borddikte helpen interconnect-defecten laag te houden. Een effectieve oplossing kan zijn om je gesoldeerde doorsteekgatconnectors kwijt te raken.

Bestel Kwalitatieve, Betrouwbare Printplaten van MCL Vandaag

Om het verkrijgen van kwalitatieve printplaten consistent te garanderen, bestel je PCB's bij Millennium Circuits Ltd. MCL heeft een van de meest strenge kwaliteitszekerheidsprogramma's wanneer het om PCB- en PCB-gerelateerde producten gaat, dus je kunt je PCB's in bulk bestellen met vertrouwen. Om meer te leren over hoe MCL een leider is geworden in hoogvolume, kwalitatieve printplaten, of voor een gratis offerte, contacteer MCL vandaag.