Гибкость многослойных керамических конденсаторов. Часть 1

|   Статьи А-КОНТРАКТ

При поддержке компании А-КОНТРАКТ в журнале «Технологии в электронной промышленности» № 6’2020 опубликована новая статья «Гибкость многослойных...

Далее

Проблемы печатных и одноразовых чипов. Часть 3

автор Сьюзен Рэмбо (Susan Rambo), Эд Сперлинг (Ed Sperling), Перевод: Сергей Шихов sergey@acont.ru | |   Статьи А-КОНТРАКТ

При поддержке компании А-КОНТРАКТ в журнале «Технологии в электронной промышленности» № 5’2020 опубликована новая статья «Проблемы печатных и...

Далее

Проводящие чернила против непроводящих чернил для заполнения отверстий

Автор: Рой Акбер (Roy Akber),
CEO компании Rush PCB (rushpcb.com)

Многие непроводящие чернила имеют значения СТЕ и TG, которые больше подходят для материала платы.

Совсем недавно в 2000 году заполнение отверстий считалось особенным процессом, ограниченным маленькой группой продуктов и почти эксклюзивно одним материалом: проводящими чернилами. Позднее в этом процессе доминировал единственный основной заполняющий материал DuPont CB100. Сквозные отверстия заполнялись таким образом, что медная крышка могла быть покрыта через поверхность отверстия, чтобы создать способную к пайке площадку на вершине отверстия, то есть "отверстие-на-площадке".

Этот процесс увеличил надежность слепых и заглубленных отверстий, сформированных во время последующего ламинирования компоновочных узлов. Полностью заполненное отверстие предупреждало задержку воздуха, влаги или газа в отверстии, что могло позднее расшириться во время термального цикла и привести к нарушению покрытия или трещинам столбика металлизации.

Мы также поняли, что заполненные отверстия предотвращают химические вещества от просачивания в эти слепые/заглубленные отверстия во время производства или монтажа. Такое просачивание может потенциально атаковать или иным образом компрометировать медное покрытие.

Когда оно только было представлено, заполнение отверстий использовалось для высоко надежных конечных продуктов. За последние 10-15 лет, однако, причины заполнения отверстий очень расширились, также, как и спектр рыночных сегментов, в которых эта техника применяется. Так как размер корпусов стал меньше, большее количество разработок требует "via-in-pad" ("отверстие-на-площадке"). Поэтому спрос на заполнение отверстий вырос.

Мы также увидели появление альтернативных материалов DuPont CB100. В зависимости от устройства и рыночного сегмента, некоторых из них доказали, что они столь же хорошо или даже лучше подходят к разработке продукта и самому устройству.

Сегодня на рынке представлены также другие эффективные проводящие чернила; например, Tatsuta, чернила, которые используют медь для проводящих частиц в отличии от СВ100, где используется серебро. (Имейте в виду эти чернила, используемые для заполнения покрытых медью отверстий). Это стоит дешевле (содержание меди против серебра), и по нашему опыту обеспечивает превосходную надежность и производительность.

Теперь давайте обратимся к варианту двух различных структур отверстий на печатной плате. Одна использует проводящие чернила для заполнения отверстия, а другая - непроводящие чернила. В течение последнего десятилетия мы спорили и обсуждали, когда и почему выбирать проводящие или непроводящие чернила для заполнения отверстий.

Изначально мы верили, что проводящие чернила требуются для эффективного покрытия медной крышки над отверстием, и в этой точке зрения была определенная правда. Теперь наш опыт показывает, что непроводящие чернила, такие как San-Eli и Peters, четко продемонстрировали свою совместимость с металлизацией. Они хорошо облегают медную крышку, покрытую через поверхность чернил (via-in-pad). Это упрощается благодаря удачной совместимости коэффициента расширения между медью и непроводящими чернилами.

Некоторые верят, что проводящие чернила обеспечивают избыточное соединение, которое будет работать в качестве страховки для дефектных отверстий, и что присутствие проводящих частиц в чернилах добавит дополнительный уровень надежности и непрерывности в случае, если медное покрытие в отверстие потрескается или проявит повреждения иного типа. Другие утверждают, что надо фокусироваться на процессе производства печатных плат для обеспечения надежности отверстий. Кроме того, когда измеряется проводимость или сопротивление проводящих чернил, заполняющих отверстия, они далеки от выполнения роли избыточного соединения. Твердая медь создает значительно лучшее электрическое соединение.

Многие непроводящие чернила имеют значения СТЕ (коэффициент теплового расширения) и TG, которые больше подходят для материала платы, чем эти значения у проводящих чернил. Эти непроводящие чернила расширяются и сжимаются с той же скоростью и в той же манере, что и материал платы. Это помогает ограничить деламинирование или поломку отверстий, вызванные несовпадением теплового расширения.

Непроводящие чернила надежны, просты в металлизации (покрытие крышки сверху), менее дорогие и достаточно эффективные для заполнения маленьких отверстий и микроотверстий.

Вывод: там, где проводящие чернила (или только один специфический их вид) раньше считались единственно возможным выбором, теперь мы находим множество непроводящих чернил, которые лучше по надежности и значительно менее дорогие. Их стоит учитывать в устройствах, где раньше единственной опцией были ограниченное количество брендов и формул проводящих чернил.


Источник: pcdandf.com/pcdesign/index.php/magazine/10475-hole-reliability-1512

Назад