PCB孔銅厚度標準和成品銅厚度組成及來源不久前,一比特客戶設計製造的一小批PCB安裝在我們的PCBA工廠。 安裝過程非常順利,但在成品測試過程中,發現了45%的缺陷,要麼沒有訊號,要麼只是訊號失真。經過多日的調查,最終發現故障原因是PCB生產過程中過孔的銅厚度不均勻,PCB過孔的銅材太薄。 結果,在回流焊接過程中,過孔的銅受到熱衝擊的影響。 斷裂,導致斷路故障。
過孔的局部銅厚度過薄,過孔開口是PCB製造業面臨的主要科技問題之一。 過去,由於電路板的CTE熱膨脹,關於過孔開口的討論和研究文章大多局限於PCB製造過程中電路板的選擇。 係數較大,後期對組件冷熱衝擊導致孔銅開裂等故障案例進行分析,而不是從PCB加工和孔銅電鍍等方面進行分析和解决。 本文從PCB的電鍍方面分析了過孔中局部銅變薄的原因,並從電鍍方面告訴如何避免過孔銅變薄導致斷路而導致PCB失效。
一般來說,傳統電路板中孔的銅標準pcb厚度大多要求在0.8-1密耳之間。 對於一些高密度電路板,如HDI,由於盲孔不易電鍍,並且對於細線生產的問題,它將適度降低對孔銅厚度的要求。 囙此,也存在具有0.4密耳或更大的最小成品孔銅厚度的規範。 但也有一些特殊的例子,例如:系統中使用的大型電路板,因為它們必須處理特殊的組裝和長期使用的可靠性保證,囙此孔中的銅厚度要求高於0.8密耳或更高。 在IPC-6012中,孔銅的厚度有明確的等級。 囙此,需要什麼樣的孔銅規格,根據產品的需要,最終由客戶指定。
讓我們回到文章開頭的案例部分。 怎麼會出現孔銅開裂的故障? 首先,我們必須首先瞭解PCB的生產過程。我們PCB的成品銅厚度是基於PCB基底銅厚度加上板和圖形的最終厚度,也就是說,成品銅厚度大於PCB基底銅,並且我們PCB中所有孔的銅厚度是分兩個過程電鍍完成的,即, 鍍銅通孔的厚度和圖案電鍍的銅厚度。
我們的傳統成品厚度為1OZ成品銅,孔銅符合IPC II級標準。 我們通常第一根銅的厚度為5-7um(全板電鍍),第二根銅的厚為13-15um,囙此我們的孔銅厚度為18-22um。在這兩者之間,加上蝕刻和其他原因造成的損失,我們最終的孔銅約為20UM標準pcb厚度。