今天咱們來(lái)聊一個(gè)讓不少工程師頭疼的孔銅缺陷 ——空洞。經(jīng)常有粉絲私信問(wèn):“為啥我家做的板子,孔里老是有空洞?會(huì)不會(huì)影響性能?。?rdquo; 別急,今天捷配科普專家就來(lái)給大家一次性講清楚!
首先,咱們得先認(rèn)清楚 “敵人”。孔銅空洞,就是 PCB 金屬化孔內(nèi)壁的銅層不連續(xù),出現(xiàn)了大小不一的空隙。這些空隙肉眼可能看不見,得用切片顯微鏡才能觀察到。
別小看這些小空洞,危害可不?。?/div>
- 降低孔的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,導(dǎo)致信號(hào)傳輸不穩(wěn)定,高頻板尤其容易出問(wèn)題;
- 空洞處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,后續(xù)焊接或使用過(guò)程中,孔銅可能直接斷裂,造成板子報(bào)廢;
- 影響耐腐蝕性,空洞會(huì)成為電解液的 “藏身之處”,加速孔銅氧化。
空洞的出現(xiàn),絕對(duì)不是單一原因造成的,咱們從 PCB 生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)拆解:
- 鉆孔環(huán)節(jié):鉆孔參數(shù)不對(duì),比如鉆頭轉(zhuǎn)速太快、進(jìn)給速度太慢,會(huì)導(dǎo)致孔壁產(chǎn)生大量毛刺和樹脂粉塵。這些粉塵沒(méi)清理干凈,后續(xù)沉銅、電鍍時(shí),銅層就沒(méi)法和孔壁緊密結(jié)合,自然就形成了空洞。
- 除膠渣環(huán)節(jié):PCB 基材里的環(huán)氧樹脂,鉆孔后會(huì)在孔壁形成一層膠渣。如果除膠渣的藥水濃度不夠、溫度太低,或者處理時(shí)間太短,膠渣就清理不干凈。銅層覆蓋在膠渣上,時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)脫落,形成空洞。
- 沉銅環(huán)節(jié):沉銅液活性不足、孔內(nèi)氣泡沒(méi)排干凈,都會(huì)導(dǎo)致沉銅層不均勻。部分區(qū)域沒(méi)有沉上銅,后續(xù)電鍍也補(bǔ)不上,直接變成空洞。
- 電鍍環(huán)節(jié):電鍍時(shí)電流密度太大,孔口的銅層會(huì)快速增厚,把孔口堵住,孔內(nèi)的藥水無(wú)法正常循環(huán),中間區(qū)域的銅層就會(huì)變薄甚至出現(xiàn)空隙。
知道了原因,解決問(wèn)題就有方向了,捷配給大家總結(jié)了幾個(gè)關(guān)鍵對(duì)策:
- 鉆孔優(yōu)化:根據(jù)板材厚度和孔徑大小,調(diào)整鉆頭轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,鉆孔后用高壓水洗 + 超聲波清洗,徹底去除孔壁粉塵。
- 除膠渣管控:定期檢測(cè)除膠渣藥水的濃度和溫度,確保膠渣去除干凈。可以通過(guò) “孔壁粗糙度測(cè)試” 來(lái)驗(yàn)證效果,粗糙度達(dá)標(biāo)才能進(jìn)入下一步。
- 沉銅和電鍍管控:沉銅前做好孔內(nèi)排氣,避免氣泡殘留;電鍍時(shí)采用 “脈沖電鍍” 技術(shù),降低電流密度,保證孔內(nèi)銅層均勻生長(zhǎng)。
- 來(lái)料檢驗(yàn):把控基材質(zhì)量,劣質(zhì)基材的樹脂和玻纖結(jié)合力差,鉆孔后更容易產(chǎn)生膠渣和分層。
孔銅空洞是 PCB 生產(chǎn)中的 “隱形殺手”,想要杜絕,就得從每一個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格管控。
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