PCB 孔熱穩(wěn)定性提升策略
PCB 孔熱穩(wěn)定性對電路板性能和壽命至關(guān)重要。以下從材料選擇、工藝優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備維護與環(huán)境控制等方面,介紹提升熱穩(wěn)定性的方法:
材料選擇
高 Tg 材料 :Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)指材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度。高 Tg 材料能承受更高溫度,減少高溫下 PCB 孔變形和開裂風險。如普通 FR - 4 板 Tg 約 130 - 140℃,高 Tg 材料可達 170℃以上。選用高 Tg 板材可提升熱穩(wěn)定性。
無鹵材料 :含鹵材料在高溫或焊接時會釋放鹵化氫等腐蝕性氣體,侵蝕 PCB 孔金屬化層。無鹵材料如無鹵 FR - 4,不含鹵素,即使在高溫下也不會釋放此類氣體,減少對金屬化層的腐蝕,利于熱穩(wěn)定性。
工藝優(yōu)化
優(yōu)化鉆孔工藝 :鉆孔時,適當降低鉆孔速度能減少切削熱產(chǎn)生,避免孔壁過熱受損。同時,使用冷卻液及時帶走熱量,降低孔壁溫度。選擇合適刃徑鉆頭可減少鉆孔時的摩擦熱,確??妆谫|(zhì)量。
改善金屬化工藝 :化學鍍和電鍍是 PCB 孔金屬化關(guān)鍵工藝。優(yōu)化化學鍍工藝,確保鍍層均勻,避免局部鍍層過厚或過薄。電鍍時,精準控制電流密度、溫度等參數(shù),防止鍍層起皮、脫落,提升孔熱穩(wěn)定性。
結(jié)構(gòu)設(shè)計
增加散熱設(shè)計 :在 PCB 孔附近增加散熱孔或散熱層,如在高功率器件附近設(shè)計散熱過孔,將熱量從孔處傳導至板外。采用厚銅箔線路能增強導熱性,減少孔散熱壓力,提升熱穩(wěn)定性。
優(yōu)化布線 :避免孔周圍布線過密,減少熱量積聚。保持孔與周圍線路安全距離,降低熱影響。
設(shè)備維護與環(huán)境控制
定期校準設(shè)備 :定期校準鉆孔、電鍍等設(shè)備,確保參數(shù)精準。如鉆孔設(shè)備校準保證孔位精準,減少鉆孔偏差帶來的熱集中問題。
控制生產(chǎn)環(huán)境 :保持生產(chǎn)車間溫濕度穩(wěn)定,避免環(huán)境溫濕度變化影響 PCB 孔熱穩(wěn)定性。濕度控制在 30% - 50%,溫度在 20℃ - 25℃,減少熱脹冷縮對孔的影響。
生產(chǎn)過程監(jiān)測與質(zhì)量控制
實時監(jiān)測 :生產(chǎn)中用傳感器監(jiān)測 PCB 孔溫度、應(yīng)力等參數(shù),借助數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)異常。如溫度過高時,及時調(diào)整工藝參數(shù)。
嚴格檢驗 :生產(chǎn)后用 X - Ray、超聲波等設(shè)備檢測孔內(nèi)部質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)并處理缺陷,防止不合格品流入市場。
技術(shù)資料