電路板上的孔一般分為有銅孔和無銅孔,無銅孔主要作用為定位和安裝,一般屬于比較大的孔,0.8mm以上。而有通孔一般屬于是插件或者是過孔,pcb板上常見最多的孔應該是過孔(導通孔),插件孔孔徑比過孔尺寸要大,一般在0.5以上,基于安插電容,電阻,插座等等元器件。而過電孔主要是起導通作用,孔徑一般偏小,常見的孔徑為0.3以下,隨著精密板的增多,產品功能要求增多,線路板層數增加,孔徑也是越來越小,最小的孔徑為0.1mm。需要激光鉆孔。
過孔要起到導通作用,里面需要有銅皮才能導通,所以銅的厚度,飽和度,孔銅的質量自然成了線路板后期工作的關鍵。一般來說,Pcb板的孔銅壁要求厚度為10um-20um,電流要求大一些的產品可能要求25.4um以上。由于孔銅是后期電鍍上去,不像面銅是原材料自帶的,所以孔銅質量取決于后期線路板廠的生產加工。電鍍時間長短,電鍍線的工作質量等等。一般要求飽和的孔銅板子,希望在電鍍線上盡量把時間給到足夠,否則容易造成孔銅不夠,另外銅球也要求純潔趕緊,否則會造成起泡。孔銅不夠會造成線路板后期工作過程中斷路,或者燒掉。
PCB完成銅厚是由PCB的基銅厚度加上板電和圖電最終厚度,也就是說完成銅厚大于PCB的基銅,而我們的PCB全部孔銅厚度,是在兩流程中電鍍完成,即全板電鍍孔銅的厚度和圖形電鍍的銅厚度。
常規成品1OZ成品銅厚,孔銅按IPC二級標準,通常一銅(全板電鍍)的厚度為5-7um,二銅(圖形電鍍)厚度為13-15um,所以孔銅厚度在18-22um之間,加上蝕刻和其它原因導致的損耗, 最終孔銅就在20UM左右。
孔內銅厚標準要求(IPC-6012B、GJB 362A-96、QJ3103-99)
通孔電鍍是PCB制造流程中非常重要的一個環節,為實現不同層次的導電金屬提供電器連接,需要在通孔的孔壁上鍍上導電性良好的金屬銅。隨著終端產品的日趨激烈的競爭,勢必對PCB產品的可靠性提出更高的要求,而通孔電鍍層的厚度的大小則成了衡量PCB可靠性保證的項目之一。影響PCB孔銅厚度的一個重要原因就是PCB電鍍的深鍍能力。
評估PCB鍍通孔效果的一個重要指標就是孔內銅鍍層厚度的均勻性。在PCB的行業中,深鍍能力定義為孔銅中心鍍層厚度與孔口銅鍍層厚度的比值。
為了更好的闡述深鍍能力,還經常用到板厚孔徑比,即厚徑比。
PCB板不是太厚而孔徑較大,電鍍過程中的電勢分布比較均勻,孔中離子擴散度比較好,電鍍液的深鍍能力值往往比較大;反之,厚徑比比較高時,孔壁會表現為“狗骨”現象,(孔口銅厚,孔中心銅薄的現象),鍍液的深鍍能力就較差。
高深鍍能力對電鍍是非常重要的。這也是目前很多線路板廠亟待解決的制程問題。
高深鍍能力有如下的優勢:
1.提高可靠性保證
孔壁電鍍銅層厚度的均勻性提升,為PCB在后續的表面貼裝及終端產品使用過程中的冷熱沖擊等提供了更好的保證,從而不會出現前期的失效問題,延長產品的使用壽命,提高產品的高可靠性。
2.提升生產效率
電鍍工序一般是制造流程中的“瓶頸”工序,深鍍能力的提升可縮短電鍍時間,提高產能和效率。
3.降低制造成本
PCB工廠普遍認為:如果深鍍能力在原來基礎上提升10%,則至少可以降低材料成本10%的消耗。 此一項的直接收益就在百萬元/年,更不包括提升產品品質后帶來的一系列間接獲益。
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