电镀通孔技术在PCB生产中的重要性
在过去的几年里,基于电子产品的大量使用,整个电子行业稳步上升。随着对产品微型化的需求不断上升,PCB行业也是如此。电子产品与几年前相比越来越小,因此在 PCB 上安装组件成为一项挑战。为了缓解这种情况,制造商采用了电镀通孔技术 (PTH)。这样,高质量板的生产变得容易。那么通孔的重要性是什么?本文对PTH的含义、意义以及电镀和非电镀(NPTH)的最佳选择进行了深入的指导。
(坐在通孔顶部的电子芯片元件的近照)
1。通孔技术的定义
在继续之前,必须了解通孔技术的真正含义。什么是 PTH 技术?通孔技术通常也被称为“通孔”。它主要是电气元件的安装方案。它包括在插入孔中使用孔,然后焊接到 PCB 焊盘上。
组件的插入是一项可以手动或使用自动插入机进行的练习。 PCB 中的通孔经过一些电镀,因此称为 PTH。电镀通孔具有从 PCB 一侧移动到另一侧的导电路径。
2。镀孔类型
电镀孔有几种类型,解释如下:
2.1 电镀槽(PTH)
这种电镀液 (PTH) 的主要和最显着的特点是它的制造工艺。在其制造过程中,在板子钻孔后,然后在孔壁上电镀。所有这些都是为它们提供所需的导电性。
因此,PCBA完成后,元件的引线与铜迹线之间的链接实现了更好的机械稳定性。最近,大多数 PCB 趋向于双面或多层镀通孔。这样,组件可以有效地连接到所需的层。
2.2 非电镀槽(NPTH)
顾名思义,这里的孔壁上没有镀铜。因此,这意味着泡菜桶缺乏电气特性。这些种植曾经非常受欢迎,尤其是当 PCB 的一侧印有铜轨道时。然而,随着 PCB 中层数的增加,它们的受欢迎程度下降。
NPTH 的主要优点是它们相对容易制造并且速度更快。虽然它们很常见,但它们并没有专门用作工具孔。但有时,制造商使用它们来安装组件。
2.3 它们的区别
镀通孔 (PTH) 和非镀槽 (NPTH) 之间存在显着差异。第一个区别因素是它们之间的路径差异。所有这一切都发生在给定的确定上。
波在电镀通孔中的传播方式与在非电镀槽中的传播方式不同。由于 PTH 在电路板的一侧具有导电路径,因此其方法与 NPTH 的方法不同。
此外,墙上的铜是两者之间的另一个巨大差异因素。如前所述,非电镀槽的孔壁上不含铜。这方面使其缺乏优异的导电性。但另一方面,您会在电镀通孔的壁上发现铜材料。
最后,PTH 和 NPTH 在应用方面有所不同。大多数情况下,电镀通孔在提供双层和多层 PCB 之间的出色连接方面很重要。它们也适用于需要强物理连接的应用。大多数情况下,您会在耐用性至关重要的航空航天和军事应用中找到它们。
虽然 PTH 可能看起来陈旧过时,但您不能忽视它的广泛适用性。另一方面,NPTH 的适用性不如 PTH。它们是单层板的理想选择。因此,它们的相关性是两者之间的另一个区别因素。
(蓝色PCB上电镀通孔的近照)
3。电镀通孔的作用/重要性是什么?
电镀通孔的重要性,尤其是在现代电路中,是至关重要的。下面是对两个关键问题的简要但清晰的解释——首先,在 PCB 上电镀通孔的重要性,其次,PTH 的重要性。
3.1 PCB上为什么要镀通孔?
在印刷电路板上镀通孔是为了确保几个重要的事情的实现。但在继续之前,了解电镀通孔技术取得的成就至关重要。最重要的是,它几乎废除了旧的电子组装技术。绕线就是这样一个例子。
但是为什么要在印刷电路板上电镀孔。制造商进行电镀以确保组件与导电层接触。一个我们通常所说的过孔的作用,极板提供了极好的导电性。对于 PCB 的所需功能,电镀是必要的。
3.2 电镀通孔的重要性
电镀通孔具有一些显着的优势。例如,电镀通孔为更快的原型制作提供了空间。此外,通过电镀通孔,可以更容易地焊接板上的组件。此外,甚至在电路板制造之前,电路板的设计就成为可能。
采用电镀通孔,确保电路板上的组件耐用性和高功率容差。不要忘记电镀通孔带来的出色连接。如您所见,通孔的重要性已经足够广泛。为了获得最佳解决方案,请确保您从可靠的供应商处采购 PCB。
(带有可容纳多个组件的通孔的棕色 PCB)
4.如何分解镀通孔/分解工艺
参考下图,我们可以清楚的了解电镀通孔的分解过程:
碱洗→逆流漂洗→粗化/微蚀)→逆流上升→预浸→活化→逆流上升→涂抹→逆流漂洗→PTH→逆流漂洗→拾取。
以下是对PTH分解步骤的清晰说明:
碱性清洗
碱性清洗是最初的 PTH 工艺。为此,请确保正确清除板油。之后,将指纹、氧化物和灰尘小心地放入孔中。完成此操作后,将整面墙的负电荷调整为正方向。这样做的原因是为了确保胶体钯在后处理中吸收。一直以来,请确保您保持清洁。清洁程序应与指南齐头并进。
微蚀刻
这是去除电路板上的氧化物,然后将电路板粗糙化。这样做的原因是必不可少的。这是为了确保基底铜和电镀通孔层之间的良好结合。值得注意的是,新铜具有高活性,并且在吸收胶体钯方面表现出色。
预浸料
这主要涉及保护钯槽免受损坏。进行预浸的主要原因是为了延长电路的保质期。这里的主要成分和钯槽一样,除了氯化钯。预浸料在润湿孔壁方面确实发挥了重要作用。如果没有 Pre-peg,就没有任何东西可以将所有层固定在一起。因此,它的主要功能是确保它融合蚀刻的磁芯。
激活
在电镀通孔中激活也是必不可少的。由正电荷组成的孔壁在吸收胶体钯颗粒方面确实起着重要作用。它是在负控制的帮助下做到的。这样,就可以确保电镀通孔足够紧凑。活化是提高铜水槽质量的最关键步骤之一。这里的其他重要事项包括温度和控制点。所有这些都必须根据操作说明进行控制。
去污
去污是去除胶体钯颗粒外的亚锡离子。它的唯一目的是暴露钯核,以确保它发挥有用的催化剂作用。这里有几种化学品可以使用。然而,最好和最理想的化学品之一是氟硼酸。许多制造商依赖这种酸,根据他们的经验,酸似乎是最好的脱粘剂。
PTH
现在,您可以通过激活钯核来诱导自催化反应的化学镀铜。您可以使用反应副产物和新的化学铜作为反应催化剂。两者都将使您能够有效地催化反应。这样,铜的析出将继续有效。完成此步骤后,在孔壁或板表面上沉积化学铜。进行此过程时,您需要确保浴槽处于标准空气搅拌状态。这样,您将能够转化大量可溶性二价铜。
打通孔的质量直接影响PCB制造的质量。如果您没有按要求执行上述步骤,请放心生产可能在市场上令人失望的劣质板。你可能别无选择,只能放弃一切,重新开始。这样可能最终对您来说代价高昂。
(分解后的PCB)
5。电镀通孔加工设备
作为一家制造公司,拥有最佳和高质量的加工设备至关重要。在企业中,这是必不可少的商业成功,尤其是在这个激烈竞争的时代。在 PCB 领域也是如此。拥有镀通孔加工设备是必不可少的。
为了让您保持竞争力、盈利和相关性,这样的加工设备是必要的。市场上到处都是高品质的通孔电镀机。但是,您需要确保从正确的供应商处采购它们。 Compacta 50 通孔电镀机是目前市场上最好的之一。
该机器配备五个处理槽、一个喷淋清洗槽和两个镀铜槽。它还具有具有流量控制的 1 次三次冲洗功能。在任何时候,您都需要确保您操作的是最新的电镀通孔设备。这样,就可以放心推出一些最好的电子电路。
(PCB钻孔机)
6.电镀通孔的问题及解决方案
几个重大的商业成功伴随着镀通孔。如果没有在尽可能短的时间内解决,那么它们可能会抑制电路板的功能。幸运的是,解决方案并不遥远。下面介绍电镀通孔问题及其解决方法。
6.1 板上起泡和层压
电路上的起泡和层压对制造商来说是一个大问题。是关节粘连不良的发生。低通常是由于铜和基础铜的不希望的化学反应而发生的。如果您想避免这种情况,请确保您保持清洁。清洁电路板表面以改善涂层和附着力。此外,选择渗透性较低的保形涂层。最后,将保形涂层与电路板的焊料匹配,抗蚀以获得理想的粘合。板上起泡和分层的其他原因包括:
无法去除粘合剂和油渍
有时,您可能会发现很难去除粘合剂和油污,即使经过一些粗磨也是如此。这是另一个可能导致板上起泡和层压的主要问题。如果你遇到这样的情况,那么只要知道适当的压制和钻孔就可以解决这个问题。这样肯定会加强或确保粘合剂和油渍的去除容易。
中性水去污后不干净,板上有Mn
温水需要非常干净。如果没有,那么您最终可能会遇到船上起泡和层压的情况。为避免此类情况,您需要确保仔细检查治疗技术。然后,如果一切都不正确,您可能需要进行一些调整。
板上的表面活性剂
表面活性剂是一种活性剂,您可以在电路板表面找到。如果你碰巧遇到这种情况,那么它也可能不是一件好事。位于电路板表面顶部的活性剂也可能导致起泡和层压情况。如果您想避免这种情况,您需要确保将清洁度考虑在内。用未受污染的水冲洗表面并检查酸浸液的密度。这样,您就可以避免板上的表面活性剂。
铜表面粗化不足
同样,铜表面的短时间微蚀刻和粗糙化可能导致起泡。这是全球许多 PCB 制造商面临的问题之一。但幸运的是,解决方案不会太远。如果您想避免这种情况,请确保执行以下操作。首先,检查和调整微蚀刻机的密度、湿度和时间。有时,您可能会发现机器中的湿度很高。这样最终可能会使铜变粗糙,从而导致船上起泡。
铜面上的锡
如果你在铜表面发现一个罐头,它也可能会带来危险。如果加速过程不够,您可能会在身体上找到一个容器。就像之前的挑战一样,也有解决方案。假设您遇到此问题,请确保检查并调整加速过程参数。如果您进行大批量生产,风险甚至会很高。
铜箔表面氧化
最后是铜箔的表面氧化。氧化是另一个可能导致板上起泡的问题。如果过多的氧气聚集在铜箔中,就会凝结形成水颗粒。然后水颗粒可能会导致起泡的情况。如果你想避免这样的问题,那就检查循环和滴水时间。如果可能,然后引入滴灌系统。
6.2 PTH 中无铜
电镀通孔中的铜不足是另一个值得注意的 PTH 问题。如果 PTH 中几乎没有铜,就会出现电镀空洞。电路板上的电镀空隙可能会抑制电流的充足流动。解决方案是确保有足够的铜进入 PTH。同样,铜不应该过多,因为这样可能会堵塞孔。本节下的其他问题和解决方案包括:
不平衡脱脂剂
如果脱脂剂不平衡,您最终可能会在 PTH 中几乎没有铜。您可能很清楚,PTH 中没有铜会带来很多问题。如果是这种情况,请不要惊慌。仔细分析并调整脱脂剂至正常范围。
PTH气缸不平衡分量
您是否遇到过PTH缸内成分不平衡的情况?如果是这样,那么只需分析并将其调整到所需的范围。有时,您可能必须重新打开气缸才能使一切正常。在某些情况下,您可能会发现其他成分已耗尽或太少。
过加速
过度加速可能会导致 PTH 中的铜很少。对此的解决方案是确保减少加速处理条件。这些条件可以是时间、温度和密度等方面。
钻孔粗糙度太大
钻孔粗糙度是否过大或过大?没问题。您需要做的就是确保您控制钻孔。如果这样做,您将获得所需的钻孔粗糙度。
PTH后长期保存
完成PTH后无需长时间保留板子。如果您希望一切顺利进行,请确保您快速完成您的董事会。根据行业专家的说法,最好在 PTH 后 8 小时内完成电路板。
PTH后板子内充满异物或起泡
为此,您需要检查面板铜和高速循环。
6.3 塞孔
插头孔对于电路板的功能是必需的。它们可防止 PCB 短路并避免助焊剂残留物进入通孔。如果塞孔处理不当,可能会损坏整个 PHT 电路。我们决定让这些看起来是正确的,适当的钻孔是必要的。以下是一些常见的 Plughole 挑战及其解决方案。
- 树脂填充 – 使用您的钻孔铜板还是充满树脂的孔?如果是这样,那么您可能需要做的就是控制钻孔室。
- PTH圆柱铜粒 – 如果PTH缸内有一些铜颗粒,可能会阻碍铜的有效清算。如果你想避免这种情况,那么你需要检查过滤系统。有时,过滤系统可能有故障或无法正常工作。
- 面板上有异物 – 面板上的铜残留物或论坛上的异物可能有问题。必须按时进行碳处理。它将保护板免受掉落的铜粉的灼伤。
(PCB损坏的塞孔)
总结
电镀通孔技术就在我们身边。看起来,PTH 将继续存在。但从好的方面来说,它有很多优势。 PTH 非常适合原型设计和测试。在这里,您可以在有效设计面包板之前交换 PCB 上的组件。
如前所述,通孔组件坚固耐用,可确保您的耐用性。你有任何即将进行的 PTH 项目吗?我们为电子行业提供了前所未有的集成度。 PTH PCB 的设计需要技术技能和精度。如果您打算拥有高质量的电路板,那么与行业专家接触并没有什么坏处。立即致电我们了解您所有的 PTH PCB 解决方案。
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