Technologie PCB - Fiabilité du placage de carte de circuit imprimé?

Fiabilité du placage de carte de circuit imprimé?

Fiabilité de l'électrodéposition sur les plaques PCBA (1) défauts de revêtement résultant de la fabrication, tels qu'une mauvaise adhérence, des lacunes ou des irrégularités dans le revêtement.

(2) Les résidus de colle entraînent une mauvaise connexion. La détection des problèmes dépend d'une bonne compréhension du processus et d'une rétroaction rapide en cas de problème.

La plupart des problèmes rencontrés dans la fiabilité du placage des trous traversants sont des défauts locaux. En raison du taux élevé de remplacement de l'électronique ces dernières années et de la durée d'utilisation qui n'est pas très longue, il existe un phénomène de relaxation sur le réglage de la fiabilité. On entend souvent dire que les durées de vie dites de 10 000 à 20 000 heures sont pour la plupart simulées. En utilisant environ huit heures par jour, vous pouvez utiliser un nombre hypothétique de trois ou six ans. En raison de l'histoire récente des cartes de circuits intégrés à haute densité, les données de fiabilité à long terme restent insuffisantes pour refléter pleinement la fiabilité du produit réel. Par conséquent, sur la base des informations limitées actuellement connues, seules des discussions modérées peuvent avoir lieu.

(A) fiabilité des trous métallisés

La fiabilité des Vias galvaniques a été discutée dans de nombreux produits et applications différents. La carte a été testée sous contrainte thermique et la rupture de contrainte aux coins des trous a été prise comme exemple. Il a été confirmé par des études antérieures que la rupture sous contrainte des trous métallisés est liée non seulement aux propriétés physiques du revêtement de cuivre, mais également à la géométrie et aux dimensions des trous. En raison de la dilatation thermique, différents matériaux créent différentes quantités de déformation. Une déformation déséquilibrée provoque une traction du revêtement traversant et peut donc casser ou peler la couche interne de cuivre sur les parois du trou.

Les causes générales de rupture sont principalement causées par des cycles chauds et froids. La méthode d'essai consiste à simuler les conditions réelles de fonctionnement de l'équipement par des essais répétés de contrainte en fatigue en utilisant les contraintes générées par les chocs thermiques et les cycles thermiques.

Au moment où la carte évolue vers une densité et une multicouchisation élevées, face à un processus d'assemblage plus complexe, une carte multicouche de haute qualité peut être facilement fabriquée en choisissant le matériau de résine approprié et en concevant une structure de carte appropriée. Dans le passé, l'épaisseur du revêtement de cuivre à travers les trous était principalement basée sur l'épaisseur minimale du lmil. Plus récemment, le degré de placage a également été assoupli en raison du fait que l'épaisseur de la plaque a été maintenue à un niveau bas avec l'avènement du processus de fil fin et de la variation relativement faible de la dilatation thermique dans la direction verticale. Le phénomène.

(b) fiabilité du placage des trous borgnes

Les trous borgnes utilisés dans les cartes de circuits combinés à haute densité ont généralement une profondeur de conception d'environ 30 à 100 M. L'épaisseur du revêtement de cuivre peut être plus mince par rapport aux Vias traditionnels, l'épaisseur généralement définie étant de l'ordre de 10 - 20 M. En raison de la profondeur limitée des trous borgnes, le problème général ne réside pas dans les coins des trous. Au lieu de cela, le trou borgne est placé entre le fond du trou et le patin de cuivre après un test de fiabilité en raison de facteurs de traitement chimique du cuivre ou de perçage laser. L'interface est endommagée. La plupart de ces raisons sont dues au manque de propreté de l'interface. Il y a plus d'opportunités. La figure 2 montre un exemple de trou borgne testé pour sa fiabilité.

La structure d'un circuit intégré à haute densité accumule maintenant plus d'informations, ce qui indique qu'un tel circuit possède encore une bonne fiabilité.

(c) Relation entre les résidus de colle et le degré de dépendance à la communication

Dans une carte de circuit multicouche, la qualité de la connexion entre le revêtement de via plaqué et la couche interne est très importante. Les scories générées ou laissées pendant les opérations de perçage mécanique ou laser auront un impact important sur l'intégrité de la connexion. En général, les exigences pour les scories sont presque identiques, c'est - à - dire qu'aucune scorie n'est autorisée entre la paroi du trou et le cuivre du trou. Après les procédés de forage actuels, l'enlèvement des scories est généralement effectué et très peu de résidus de scories entraînent une mauvaise conductivité électrique. Bien sûr, pour les conceptions où l'espacement des trous est relativement proche, l'élimination excessive des scories peut entraîner une mauvaise isolation. Les fabricants ne doivent jamais avoir l'idée d'enlever la colle aussi proprement que possible. La quantité de gommage doit être correctement contrôlée. Bien sûr, la meilleure façon de le faire est d'améliorer le forage et de réduire la production de scories de colle.

(d)) fiabilité des circuits internes et des connexions en cuivre des trous

Revêtement de connexion avec des circuits internes tels que: la connexion de la couche de cuivre interne d'une carte de circuit imprimé multicouche avec le revêtement de via, la connexion des trous borgnes d'une carte de circuit intégré avec le circuit inférieur, etc. si la fiabilité est mauvaise, il est difficile de juger et le problème est plus compliqué s'il est déjà utilisé.

Les éléments pertinents qui affectent la qualité de la fiabilité sont: le prétraitement du cuivre interne dans le cuivre chimique, les propriétés physiques du cuivre chimique et les propriétés physiques du cuivre galvanisé. Ces éléments doivent être examinés individuellement pour contrôler le problème.

Pour les procédés de cuivre chimique, le palladium utilisé comme catalyseur de cuivre chimique est adsorbé sur les parois des Vias et une couche homogène de cuivre chimique est produite par adsorption intime. Cependant, comme le palladium n'est pas contraignant dans la partie interne du cuivre, s'il est toujours présent entre le cuivre chimique et le cuivre galvanisé, il peut entraver la liaison des deux. Par conséquent, le détecteur de pores sur la couche interne de cuivre doit être retiré à l'avance à l'aide d'une microrésine afin que le palladium ne puisse pas être adsorbé.

Lorsque le cuivre chimique est bien traité et le processus de production de cuivre électroplaqué est transféré, il convient de prêter attention à l'état propre de l'interface en cuivre. Une bonne propreté est la garantie de la qualité du placage.