PCB'de Çatlak Vialar ve Fıçı Çatlakları

Çatlak vialar ve varil çatlakları en kritik olanlar arasındadır gizli güvenilirlik hataları PCB üretiminde.

Bu kusurlar genellikle ilk elektrik testini geçer ancak daha sonra termal veya mekanik stres altında başarısız olur, bu da onları özellikle yüksek güvenilirlikli uygulamalarda tehlikeli hale getirir.

Bu makale açıklamaktadır:

• Via çatlakları ve varil çatlakları nedir?
• Neden ortaya çıkarlar
• Nasıl tespit edilirler
• Üreticiler oluşumlarını nasıl azaltıyor?

Via Çatlakları ve Fıçı Çatlakları Nedir?

Crack aracılığıyla

Bir via çatlağı, tipik olarak bir via'nın bakır kaplamasında meydana gelen bir kırılmadır:

• Via'nın dizi
• Bakır ve dielektrik arasındaki arayüz

Varil Çatlağı

Fıçı çatlağı özellikle aşağıdaki durumları ifade eder çevresel çatlak kaplamalı namlu içinde.

Her ikisi de zaman içinde elektrik sürekliliğini keser.

Via Çatlakları Neden Ciddi Bir Güvenilirlik Sorunudur?

Çatlaklar tehlikelidir çünkü:

• Genellikle aralıklıdır
• Termal döngü ile kötüleşir
• Görsel olarak tespit edilmesi zordur

Sıklıkla sadece saha kullanımı veya stres testinden sonra ortaya çıkarlar.

Arızaya genel bakış:
Yaygın PCB Arızaları Açıklandı

Via ve Namlu Çatlaklarının Başlıca Nedenleri

Z Ekseni Genişleme Uyuşmazlığı

Isıtma sırasında, dielektrik malzemeler Z ekseninde bakırdan daha fazla genleşir.

Tekrarlanan genişleme ve daralmalar via kovanında stres yaratır.

İnce veya Düzgün Olmayan Bakır Kaplama

Yetersiz kaplama kalınlığı, via'nın mekanik gerilimi absorbe etme kabiliyetini azaltır.

Süreç detayı:
PCB Üretiminde Bakır Kaplama İşlemi

Yüksek En Boy Oranlı Vialar

Yüksek en-boy oranlı viaların düzgün bir şekilde plakalanması daha zordur ve daha fazla gerilime maruz kalırlar.

Aşırı Termal Döngü

Tekrarlanan maruziyet:

• Reflow lehimleme
• Güç döngüsü
• Çevresel sıcaklık değişiklikleri

Çatlak oluşumunu hızlandırır.

Güvenilirlik testi:
PCB Termal Güvenilirlik Testi

Çatlak Riskini Artıran Tasarım Faktörleri

Bazı tasarım kararları riski önemli ölçüde artırır.

Yüksek Riskli Tasarım Seçenekleri

• Çok küçük geçiş çapları
• Derin vialar ile ince PCB kalınlığı
• Kabartmasız büyük bakır düzlemler
• Yoğun via-in-pad yapıları

Güvenilirlik için tasarım incelemesi kritik önem taşır.

Via Çatlaklarına Katkıda Bulunan Üretim Faktörleri

Sondaj Kalitesi

Matkap lekesi, pürüzlü delik duvarları veya fiber çekilmesi bakır yapışmasını zayıflatır.

Karşılaştırma:
PCB Delme vs Lazer Delme

Yetersiz Desmear Süreci

Zayıf desmear, bakırın dielektriğe uygun şekilde bağlanmasını engeller.

Kaplama Stres Kontrolü

Uygun olmayan kaplama kimyası, bakır tortularına iç gerilim getirebilir.

Via Çatlakları Nasıl Tespit Edilir?

Çatlaklar nadiren sadece yüzey incelemesi ile tespit edilir.

Yaygın Tespit Yöntemleri

• Termal stres testi
• Mikro kesit analizi
• Döngü sonrası elektrik testi
• X-ray kontrolü (sınırlı etkinlik)

İncelemeye genel bakış:
PCB Muayenesi ve Testi Açıklandı

Çatlak Viaların ve Fıçı Çatlaklarının Önlenmesi

Tasarım Seviyesinde Önleme

• Yeterli geçiş çapı
• Kontrollü en-boy oranı
• Termal rahatlama modelleri

Süreç Düzeyinde Önleme

• Optimize edilmiş sondaj parametreleri
• Düzgün bakır kaplama kalınlığı
• Stres kontrollü kaplama kimyası

Malzeme Seçimi

• Düşük Z ekseni genleşme malzemeleri
• Termal stabilite için yüksek Tg laminatlar

TOPFAST gibi üreticiler, süreç planlamasının erken aşamalarında güvenilirlik hususlarını göz önünde bulundurarak entegre olurlar.

Diğer PCB Arıza Modları ile İlişki

Çatlaklar genellikle bir arada bulunur:

• Delaminasyon
• CAF oluşumu
• Aralıklı açık devreler

İlgili konu:
PCB Delaminasyonunun Nedenleri ve Önlenmesi

Sonuç

Çatlak vialar ve varil çatlakları rastgele kusurlar değil, aşağıdakilerin öngörülebilir sonuçlarıdır termal stres, tasarım kararları ve süreç sınırlamaları.

Aracılığıyla:

• Uygun tasarım uygulamaları
• Kontrollü üretim süreçleri
• Uygun malzeme seçimi

Oluşumları önemli ölçüde azaltılabilir.

PCB'de Via Çatlakları SSS