你是否遇到以下问题?
PCB在出厂测试时电气连通性完全正常,但使用数月或数年后,通孔电阻异常增大甚至开路?
故障排查极其困难,往往需要破坏性分析才能发现孔壁内部已发生劣化?
解决方案:聚焦电镀质量与界面可靠性,防范“慢性病”式失效
通孔(PTH)的长期阻值漂移是一种典型的可靠性失效,而非即时性缺陷。其根源在于孔壁铜镀层在热、电、机械等环境应力长期作用下,发生了微观结构的演变或化学腐蚀。这种隐患在制造终检时无法通过常规连通性测试发现,如同一颗“定时炸弹”。
1. 阻值漂移的幕后推手
过薄的孔壁铜厚:虽满足IPC最低标准(如20μm),但在长期电流负载或热循环下,可能因电迁移或疲劳产生微裂纹。
镀层结构疏松、结晶粗大:酸性镀铜添加剂失调或工艺不当,会导致镀层致密性差、孔隙率高,为后期腐蚀提供了通道和起点。
“狗骨”现象:孔口铜厚远大于孔中,导致电流分布不均,孔中部成为薄弱环节。
2. 构建长期可靠的孔互联体系
定期进行背光测试或微切片分析,监控孔铜均匀性与厚度。
维护电镀液添加剂平衡,使用赫尔槽试验监控镀层结晶质量。
采用脉冲电镀等先进技术,可获得更致密、更均匀的孔内镀层。
确保电镀后充分中和与清洗,并彻底干燥。
对于高可靠性产品,选用高TG、低CTE、耐CAF(导电阳极丝) 的PCB基材,从源头上减少应力与失效风险。
3. 工控与医疗领域:失效意味着不可承受之重
在持续运行数年的工业控制系统或植入式医疗设备中,一个通孔的失效可能导致整个模块瘫痪。这类应用要求PCB具备超过产品寿命的互联可靠性。制造商必须证明其工艺能抵御长期的热、湿、电应力,通常需要通过一系列苛刻的可靠性认证测试。
4. 以可靠性为导向的制造哲学
制造一块“测试通过”的PCB与制造一块“终生可靠”的PCB,代表着两种不同的制造哲学。深圳捷创电子在服务高端客户时,秉持后者。其自有PCB工厂不仅执行常规的电气测试,更将通孔的可靠性工艺控制作为核心能力建设。从材料选型、钻孔参数、到沉铜电镀的每一个环节,都有基于长期可靠性数据建立的工艺规范。其质量部门会定期对产线产品进行破坏性可靠性抽检,如热应力测试后的切片分析,以验证制造体系的持续稳健性。这种对“不可见质量”的执着追求,使其PCB产品能够成为工控与医疗设备在严苛环境下稳定运行数十年而无需担忧的坚实基础,真正实现了从“合格”到“可靠”的价值跨越。