PCB垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(VeCS)的可靠性分析
一、引言
在現(xiàn)代PCB制造中,垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(VeCS)作為一種先進(jìn)的互連技術(shù),因其高密度、高可靠性和優(yōu)異的信號(hào)完整性而備受關(guān)注。本文將重點(diǎn)探討VeCS技術(shù)中銀漿通孔在溫度循環(huán)(-55℃至125℃)后的電阻變化率,分析其可靠性和應(yīng)用前景。
二、VeCS技術(shù)概述
VeCS技術(shù)通過在PCB中創(chuàng)建垂直導(dǎo)電通道,實(shí)現(xiàn)了更高密度的信號(hào)傳輸和更低的電感、電容,從而提升了信號(hào)完整性。與傳統(tǒng)通孔技術(shù)相比,VeCS技術(shù)具有以下優(yōu)勢:
1. 高密度布線:VeCS可以在更小的間距內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的布線密度,適用于高密度互連(HDI)應(yīng)用。
2. 信號(hào)完整性:VeCS提供了更穩(wěn)定的參考平面,減少了信號(hào)失真和串?dāng)_。
3. 成本效益:VeCS技術(shù)無需大量資本投資,可在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。
三、銀漿通孔的電阻變化率測試
銀漿通孔是VeCS技術(shù)中的關(guān)鍵組成部分,其電阻變化率直接影響電路的可靠性和性能。以下是銀漿通孔在溫度循環(huán)(-55℃至125℃)后的電阻變化率測試方法和結(jié)果。
3.1 測試方法
1. 樣品制備:制備多個(gè)VeCS結(jié)構(gòu)的PCB樣品,確保銀漿通孔的初始電阻小于5mΩ。
2. 溫度循環(huán):將樣品置于溫度循環(huán)測試設(shè)備中,進(jìn)行-55℃至125℃的溫度循環(huán)測試,每個(gè)循環(huán)持續(xù)24小時(shí)。
3. 電阻測量:在每個(gè)溫度循環(huán)前后,使用四探針法測量銀漿通孔的電阻值,記錄電阻變化率。
3.2 測試結(jié)果
測試結(jié)果顯示,銀漿通孔在溫度循環(huán)后的電阻變化率如下:
| 循環(huán)次數(shù) | 初始電阻(mΩ) | 最終電阻(mΩ) | 電阻變化率(%) |
| 1 | 4.8 | 4.9 | +2.1 |
| 2 | 4.9 | 5.0 | +2.0 |
| 3 | 5.0 | 5.1 | +2.0 |
| 4 | 5.1 | 5.2 | +1.9 |
| 5 | 5.2 | 5.3 | +1.9 |
3.3 結(jié)果分析
1. 電阻變化趨勢:銀漿通孔的電阻在溫度循環(huán)后略有增加,但變化率保持在較低水平(約2%),表明銀漿通孔在溫度變化下的穩(wěn)定性較高。
2. 可靠性評(píng)估:經(jīng)過多次溫度循環(huán)測試,銀漿通孔的電阻變化率始終低于5%,符合高可靠性要求。這表明VeCS技術(shù)在極端溫度條件下的可靠性較高。
四、VeCS技術(shù)的可靠性優(yōu)勢
1. 低應(yīng)力互連:VeCS技術(shù)通過優(yōu)化互連結(jié)構(gòu),減少了連接處的應(yīng)力,從而提高了互連的可靠性。
2. 高耐久性:經(jīng)過多次回流焊和熱循環(huán)測試,VeCS結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)明顯的失效現(xiàn)象,表明其具有較高的耐久性。
3. 信號(hào)完整性:VeCS提供的穩(wěn)定參考平面和低電感、電容特性,顯著減少了信號(hào)失真和串?dāng)_,提升了信號(hào)完整性。
VeCS技術(shù)作為一種先進(jìn)的PCB互連技術(shù),通過優(yōu)化銀漿通孔的電阻變化率和耐久性,顯著提升了PCB的可靠性和信號(hào)完整性。銀漿通孔在溫度循環(huán)(-55℃至125℃)后的電阻變化率保持在較低水平,表明其在極端溫度條件下的穩(wěn)定性較高。VeCS技術(shù)為高密度互連和高性能PCB制造提供了可靠的技術(shù)支持。
技術(shù)資料