Понимание дефектов межслойных соединений (ICD) в печатных платах: Причины, предотвращение и решения

Что вам нужно знать о дефектах межслойных соединений (ICD)

Разделение внутренних слоев, или дефекты межслойных соединений (ICD), могут привести к отказу цепи в печатных платах. Чтобы создать полностью функциональную печатную плату, производитель должен следить за ICD и их причинами. Вот взгляд на ICD и как производители их предотвращают и корректируют.

Что такое дефекты межслойных соединений (ICD)?

Во время производства печатных плат производитель сверляет через внутренний слой цепи и металлизирует отверстие электролитической медью для соединения внутренних слоев цепей вместе. Этот металлизированный отверстий, обычно называемый вьезом, приносит цепи к верхнему слою платы. Вьез позволяет разным слоям печатных плат соединяться, давая им функциональность.

Однако иногда дефект происходит в или возле этого просверленного отверстия. Этот недостаток называется дефектом межслойного соединения (ICD) или разделением внутреннего слоя. Как подразумевает термин, ICD включают разделение между медным наполнителем и цепями. Эти компоненты должны правильно соединяться для правильной работы печатной платы. Надежность внутреннего медного слоя ключева для создания функциональной печатной платы, которая не повреждает вашу систему.

ICD чаще всего происходит в ответ на термические шоки, такие как пайка. Вы обычно находите ICD на первом внутреннем слое на обеих сторонах платы и гораздо реже на более глубоких слоях.

Что вызывает разделение слоев?

ICD имеют две распространенные причины: отказ медной связи и избыточные остатки. Хотя некоторые эксперты категоризируют ICD на основе их причины, для целей этой статьи мы будем использовать типы, основанные на местоположении дефекта. Чтобы узнать больше о тех категориях, перейдите к следующему разделу. Пока мы сфокусируемся на двух основных причинах ICD:

• ICD на основе остатков: Во время процесса сверления остатки могут попасть в отверстие межслойного соединения. Сверление размазывает и частицы из стекла и неорганических наполнителей также могут накапливаться в этих отверстиях. Очистка этих веществ — стандартная часть производственного процесса, но иногда этот шаг не выполняется правильно или упускается. Остатки чаще всего вызывают ICD в материалах низких потерь с неорганическими наполнителями.
• ICD отказа медной связи: В других случаях ICD не приходит от закупорки остатками. Вместо этого внутренний медный слой не соединяется или ломается. Это может случиться, когда связь проходит через высокое напряжение или у нее недостаточно сильная связь. Более толстые печатные платы и более крупные отверстия увеличивают риск ICD от отказа медной связи. Производители видели этот тип ICD чаще в последние годы из-за изменений в технологии, таких как толщина платы. По мере продвижения дизайна печатных плат мы надеемся увидеть этот тип отказа реже.

Факторы вроде высоких уровней смолы, меньших количеств меди и использования материалов с более низкой температурной стойкостью увеличивают риск ICD. Недозрелые платы также невероятно уязвимы к разделению слоев.

Типы разделения

Когда категоризированы по местоположению в печатной плате, ICD могут падать в одну из трех категорий:

• Тип I: Происходит на интерфейсе внутреннего медного слоя и электролитической меди
• Тип II: Найден на интерфейсе электролитической меди и электролитической меди
• Тип III: Расположен внутри электролитического медного слоя

Тип I и Тип III ICD обычно происходят из-за плохих контролов во время процесса электролитической меди (отказ медной связи), в то время как Тип II ICD происходят из-за загрязнения (на основе остатков). Чтобы определить местоположение ICD, производители используют микросечениевые техники и поверхностное травление, чтобы получить легко видимое поперечное сечение платы. Тип III ICD требуют точного тестирования для обнаружения, поэтому важно обратить пристальное внимание к тестированию ICD.

Как предотвратить разделение

Предотвращение разделения внутреннего слоя в вашей печатной плате кажется очевидным — просто протестируйте на это перед переходом к следующему этапу производства. Однако ICD не всегда появляются во время тестирования, потому что они происходят в ответ на стресс. Вместо этого они склонны происходить во время сборки или использования, когда отсутствие дефектов важнее чем когда-либо. Нужен проактивный подход, чтобы действительно предотвратить формирование ICD в ваших печатных платах.

Чтобы снизить риск ICD, производитель должен обратить пристальное внимание на каждую часть производственного процесса. Более конкретно, они могут принять следующие шаги для борьбы с корневыми причинами ICD:

• Тщательно десмнить стенки сверленного отверстия, особенно при использовании методов, которые приводят к более горячим сверлам
• Использовать материалы с высокой температурной стойкостью
• Обеспечить, чтобы электролитическая медь имела правильную зернистую структуру и толщину для выдерживания высокого напряжения

Улучшение надежности внутреннего медного слоя зависит от качества производственного процесса. Наименьший риск ICD приходит от использования правильных материалов, параметров сверления и химических контролов.

Чтобы узнать больше о производственном процессе печатных плат, свяжитесь с нами онлайн или позвоните 717-558-5975.