O Papel Crítico da Tecnologia Plated Through-Hole (PTH) na Fabricação Moderna de PCB

Nos últimos anos, houve um aumento constante na indústria eletrônica baseado no uso pesado de produtos eletrônicos. Com a demanda por miniaturização de produtos em alta, a indústria de PCB também cresce. Produtos eletrônicos estão ficando menores a cada dia do que eram alguns anos atrás, então se torna um desafio montar componentes em uma PCB. Para facilitar isso, fabricantes recorrem à Tecnologia Plated Through-hole (PTH). Dessa forma, a produção de placas de alta qualidade torna-se fácil. Então qual a importância dos furos passantes? Este artigo é um guia aprofundado do significado, significância e a melhor escolha entre revestimento e não-revestimento (NPTH).

(Uma foto de perto de um componente de chip eletrônico sentado sobre furos passantes)

1. Definição da Tecnologia Furo Passante

Antes de prosseguir, seria essencial entender o verdadeiro significado da tecnologia furo passante. O que é tecnologia PTH? Tecnologia furo passante comumente vai pelo nome 'thru-hole' também. É principalmente um esquema de montagem para componentes elétricos. Inclui o uso de furos no furo de inserção, então soldagem ao pad da PCB.

A inserção de componentes é um exercício que se pode fazer manualmente ou usando uma máquina de inserção automática. Os furos passantes em uma PCB passam por algum revestimento, daí o termo PTH. Furos passantes revestidos têm um caminho condutivo movendo de um lado da PCB para outros.

2. Tipos de furos revestidos

Existem vários tipos de furos revestidos, conforme explicado abaixo:

2.1 Eletroplating slot (PTH)

A característica primária e mais notável deste banho de eletroplating (PTH) é seu processo de fabricação. Em seu processo de fabricação, após perfurar a placa, então revestimento na parede do furo. Tudo isso para fornecer a condutividade necessária.

Portanto, após a conclusão da PCBA, a ligação entre os terminais do componente e trilhas de cobre alcança melhor estabilidade mecânica. Ultimamente, a maioria das PCBs tende a ser dupla-face ou multicamadas com furos passantes revestidos. Dessa forma, os componentes se conectam efetivamente às camadas necessárias.

2.2 Slot não-revestido (NPTH)

Como o nome sugere, aqui não há revestimento de cobre nas paredes dos furos. Significa, portanto, que o barril dos picles carece de propriedades elétricas. Estes plantios eram uma vez muito populares, especialmente quando PCBs tinham trilhas de cobre impressas em um lado. No entanto, à medida que o número de camadas em PCBs aumentou, sua popularidade declinou.

A vantagem primária de NPTH é que são relativamente fáceis de fabricar e muito mais rápidos. Embora sejam frequentes, não encontram uso exclusivo como furos de ferramentas. Mas às vezes, fabricantes os usam para montagem de componentes.

2.3 A diferença entre eles

Existem diferenças notáveis entre furo passante revestido (PTH) e slot não-revestido (NPTH). O primeiro fator diferenciador é a diferença de caminho entre eles. Tudo isso acontece em um certo dado.

Como ondas viajam em um furo passante revestido é diferente de como ocorre em um slot não-revestido. Como PTH tem caminhos condutivos de um lado da placa, sua abordagem não é a mesma que a de NPTH.

Também, cobre na parede é outro enorme fator diferenciador entre os dois. Como observado anteriormente, slots não-revestidos não contêm cobre nas paredes dos furos. Este aspecto faz com que falte condutividade elétrica superior. Mas por outro lado, você encontrará materiais de cobre nas paredes de furos passantes revestidos.

Por fim, PTH e NPTH diferem em termos de aplicações. Principalmente, furos passantes revestidos encontram uso pesado em fornecer excelente conectividade entre PCBs dupla-face e multicamadas. Também são aplicáveis em aplicações que requerem conexões físicas fortes. Principalmente, você os encontrará em aplicações aeroespaciais e militares onde durabilidade é essencial.

Embora PTH possa parecer antigo e desatualizado, você não pode ignorar sua vasta aplicabilidade. Por outro lado, NPTH não é tão altamente aplicável como PTH. São ideais para placas de camada única. Portanto, sua relevância é outro fator diferenciador entre os dois.

(Uma foto de perto de furos passantes revestidos em uma PCB azul)

3. Qual o papel/importância do furo passante revestido?

A importância do furo passante revestido, especialmente em circuitos modernos, é crucial. Abaixo está uma explicação breve mas clara de duas questões críticas—primeiro, a importância de revestir furos passantes em uma PCB e, segundo, a importância de PTH.

3.1 Por que os furos passantes são revestidos na PCB?

O revestimento de furos passantes em uma placa de circuito impresso é para garantir a conquista de várias coisas importantes. Mas antes de prosseguir, é crucial entender que a tecnologia de furo passante revestido alcançou muito. Mais importante, quase eliminou antigas técnicas de montagem eletrônica. Envoltório de fio é um exemplo tal.

Mas por que o revestimento de furos em uma placa de circuito impresso. Fabricantes fazem revestimento para garantir que os componentes façam contato com as camadas condutivas. Um papel que geralmente nos referimos como vias, a placa fornece excelente condutividade elétrica. Para a funcionalidade desejada de uma PCB, o revestimento é necessário.

3.2 Importância do furo passante revestido

Algumas vantagens notáveis vêm com um furo passante revestido. Por exemplo, um furo passante revestido dá espaço para prototipagem mais rápida. Também, com um furo passante revestido, torna-se mais acessível soldar componentes na placa. Além disso, breadboarding do design da placa de circuito torna-se uma possibilidade mesmo antes da fabricação da placa.

Com furos passantes revestidos, fique tranquilo de durabilidade de componentes e altas tolerâncias de potência na placa. Isso sem esquecer conexões excelentes que vêm com revestimento de furos passantes. Como você pode ver, a importância do furo passante é vasta o suficiente. Para a melhor solução, garanta que você obtenha suas PCBs de fornecedores confiáveis.

(Uma PCB marrom com furos passantes que seguram vários componentes)

4. Como decompor o furo passante revestido/processo de decomposição

Podemos entender claramente o processo de decomposição para furo passante revestido referindo-nos ao diagrama abaixo:

Limpeza alcalina → enxágue contracorrente → rugosidade / micro-gravação → enxágue contracorrente → pré-imersão → ativação → enxágue contracorrente → besmearing → enxágue contracorrente → PTH → enxágue contracorrente → picking.

O seguinte é uma explicação clara das etapas de decomposição PTH:

Limpeza alcalina

Limpeza alcalina é o processo inicial PTH. Para fazer isso, garanta que você remova adequadamente o óleo da placa. Depois disso, impressão digital, óxido e poeira cuidadosamente no furo. Após completar isso, ajuste a carga negativa para a parede toda em direção positiva. A razão para isso é garantir que o paládio coloidal absorva no pós-processo. Todo este tempo, garanta que mantenha a limpeza. Os procedimentos de limpeza devem andar de mãos dadas com as diretrizes.

Micro gravação

Esta é a remoção do óxido em uma placa e então rugosidade da placa. A razão para isso é essencial. É para garantir excelente ligação entre o cobre base e a camada de furo passante revestido. Importante notar é que o novo cobre é altamente ativo e faz excelente trabalho em absorver paládio coloidal.

Prepreg

Isto envolve principalmente a proteção do slot de paládio de dano. A principal razão para realizar pre-preg é estender a vida útil do circuito. Os ingredientes principais aqui são os mesmos que o slot de paládio, exceto cloreto de paládio. Pre-preg desempenha um papel significativo em molhar a parede do furo. Sem o Pre-preg, não haverá nada para segurar todas as camadas juntas. Portanto, sua função primária é garantir que funda os núcleos gravados.

Ativação

Ativação é essencial em um furo passante revestido também. A parede do furo consistindo de carga positiva desempenha um papel significativo na absorção da partícula de paládio coloidal. Ela faz isso com a ajuda de controle negativo. Dessa forma, garante que o furo passante revestido seja compacto o suficiente. Ativação é um dos passos mais críticos para a qualidade dos sumidouros de cobre. Outras coisas essenciais aqui incluem temperaturas e pontos de controle. Todos estes têm que ser controlados baseados em instruções de operação.

Descontaminação

Descontaminação é a remoção de íon estanho fora da partícula de paládio coloidal. É para o único propósito de expor o núcleo de paládio para garantir que desempenhe um papel útil de catalisador. Existem vários produtos químicos para usar aqui. No entanto, um dos melhores e mais ideais é ácido fluorobórico. Muitos fabricantes confiam neste ácido, e pela experiência deles, parece que o ácido é o melhor agente descolante a usar.

PTH

Agora, você consegue induzir o cobre eletrolítico da reação auto-catalisada ativando o núcleo de paládio. Você pode usar o subproduto da reação e o novo cobre químico como catalisador de reação. Ambos permitirão que você catalise a reação efetivamente. Dessa forma, a precipitação de cobre continuará efetivamente. Após completar este passo, há a deposição de cobre químico na parede do furo ou na superfície da placa. Ao realizar este processo, você precisa garantir que o banho permaneça sob agitação de ar padrão. Dessa forma, você será capaz de converter muito cobre divalente solúvel.

A qualidade do furo passante revestido vem com efeito direto na qualidade da fabricação de PCB. Se você não seguir os passos acima como requerido, fique tranquilo de produzir placas abaixo do padrão que podem decepcionar enquanto no mercado. Você pode não ter escolha a não ser descartar tudo e começar do zero. Tal pode acabar sendo custoso para você.

(Uma PCB decomposta)

5. Equipamento de Processamento de Furo Passante Revestido

Como empresa de fabricação, entre outras coisas, ter em vigor o melhor e equipamento de processamento de alta qualidade é primordial. É essencial para o sucesso do negócio, especialmente neste dia e idade de competição acirrada. O mesmo é verdade quando se trata do mundo de PCBs. Possuir equipamento de processamento de furo passante revestido é essencial.

Para você permanecer competitivo, lucrativo e relevante, tal equipamento de processamento é necessário. O mercado está cheio de máquinas de revestimento de furo passante de alta qualidade. No entanto, você precisa garantir que as obtém dos fornecedores certos. A máquina de revestimento de furo passante Compacta 50 é uma das melhores no mercado até agora.

A máquina vem com cinco tanques de tratamento, um tanque de enxágue por spray e dois banhos de revestimento de cobre. Também apresenta um triplo enxágue 1 que tem controle de fluxo. Em todos os momentos, você precisa garantir que opera o equipamento mais recente de furo passante revestido. Dessa forma, fique tranquilo de lançar alguns dos melhores circuitos eletrônicos.

(Máquina de perfuração PCB)

6. Problemas e Soluções de Furos Passantes Revestidos

Vários sucessos significativos de negócios acompanham furos passantes revestidos. Se não endereçados no menor tempo possível, então podem inibir a funcionalidade da placa. Felizmente, soluções não estão longe. O seguinte são problemas de furos passantes revestidos e suas soluções.

6.1 Bolhas e laminação na placa

Bolhas e laminação em um circuito é um grande problema para fabricantes. É a ocorrência de adesão de junta ruim. O baixo ocorre tipicamente por causa de uma reação química indesejada de cobre e o cobre base. Se você quer evitar tal, então certifique-se de manter limpeza. Limpe a superfície da placa para melhorar revestimento e adesão. Também, escolha um revestimento conformal menos permeável. Por fim, combine seu revestimento conformal com a resistência de solda da placa, para obter uma ligação ideal. Outras causas de bolhas e laminação na placa incluem o seguinte:

Incapacidade de remover adesivo e manchas de óleo

Às vezes, você pode achar difícil remover adesivos e poluentes de óleo, mesmo após alguma moagem rugosa. É outro grande problema que pode causar bolhas e laminação na placa. Se você encontrar tal situação, então apenas saiba que prensagem e perfuração adequadas podem resolver este problema. Tal certamente fortalecerá ou garantirá que a remoção de adesivo e manchas de óleo seja fácil.

Água neutra não está limpa após descontaminação, e há Mn na placa

A água morna precisa ser muito limpa. Se não, então você pode acabar com casos de bolhas e laminação na placa. Para evitar tais instâncias, então você precisa garantir que verifica cuidadosamente técnicas de tratamento. Então, se tudo não estiver certo, você pode ter que fazer alguns ajustes.

Surfactante na placa

Um surfactante é um agente ativo que você pode encontrar na superfície da placa. Se você acontecer de encontrar tal, então pode também não ser uma coisa boa como tal. Um agente ativo que senta no topo da superfície da placa também pode resultar em instâncias de bolhas e laminação. Se você quer evitar tal caso, você precisa garantir que fatora limpeza. Enxágue a superfície com água não contaminada e verifique a densidade do mergulho ácido. Dessa forma, você será capaz de evitar surfactante na placa.

Rugosidade insuficiente da superfície de cobre

Novamente, micro gravação curta e rugosidade da superfície de cobre podem levar a bolhas. É um daqueles problemas que enfrentam muitos fabricantes de PCB globalmente. Mas felizmente, soluções não estão muito longe. Se você quer evitar tal, então certifique-se de fazer o seguinte. Primeiro, verifique e ajuste a densidade, umidade e tempo da máquina de micro gravação. Às vezes, você pode encontrar umidade alta na máquina. Tal pode acabar rugosando o cobre, para trazer bolhas em uma placa.

Estanho na superfície de cobre

Se você encontrar uma lata na superfície de cobre, também pode soletrar perigo. Você pode encontrar um recipiente no corpo se o processo acelerado não for suficiente. Assim como o desafio anterior, também há uma solução para isso. Suponha que você encontre este problema, certifique-se de verificar e ajustar o parâmetro do processo acelerado. As apostas aumentam ainda mais se você está em produção de grande volume.

Oxidação da superfície de folha de cobre

Por fim, há oxidação da superfície da folha de cobre. Oxidação é outro problema que pode resultar em bolhas na placa. Se muito oxigênio se reúne na folha de cobre, condensará para formar partículas de água. As partículas de água podem então causar instâncias de bolhas. Se você quer evitar tal problema, então verifique o tempo de gotejamento e circular. Se possível, então introduza um sistema de gotejamento.

6.2 Sem cobre em PTH

Cobre insuficiente no furo passante revestido é outro problema PTH que vale a pena notar. Se há pouco ou nenhum cobre no PTH, então vazios de revestimento surgirão. Vazios de revestimento em uma placa de circuito podem inibir o fluxo adequado de corrente. A solução para isso é garantir que cobre suficiente vá para o PTH. Novamente, o cobre não deve ser excessivo pois pode bloquear os furos. Outros problemas e soluções sob esta seção incluem:

Desengraxante desequilibrado

Se o desengraxante não está equilibrado, você pode acabar com pouco ou nenhum cobre no PTH. Como você pode bem estar ciente, nenhum cobre no PTH vem com muitos problemas. Se este é o caso, não entre em pânico ainda. Analise cuidadosamente e ajuste o desengraxante para a faixa normal.

Componente de cilindro PTH desequilibrado

Você encontra uma situação onde tem ingredientes desequilibrados no cilindro PTH? Se sim, então apenas analise e ajuste para a faixa desejada. Às vezes, você pode ter que reabrir o cilindro para acertar tudo. Em alguns casos, você pode encontrar outros ingredientes esgotados ou muito poucos.

Aceleração excessiva

Aceleração excessiva pode resultar em pouco cobre no PTH. Uma solução para isso é garantir uma redução nas condições de tratamento acelerado. Estas condições podem ser aspectos como tempo, temperatura e densidade.

Rugosidade de perfuração é muito grande

A rugosidade de perfuração é excessiva ou muito grande? Sem problema. Tudo que você precisa fazer é garantir que controla a perfuração. Se você fizer isso, então obterá a rugosidade de perfuração que deseja.

Armazenamento de longo prazo após PTH

Não há necessidade de manter a placa por muito tempo após completar o PTH. Se você quer tudo funcionando suavemente, certifique-se de terminar sua placa rapidamente. Segundo especialistas da indústria, é ideal terminar a placa dentro de 8 horas após o PTH.

Encher a placa com matéria estranha ou bolha após PTH

Para fazer isso, você precisa verificar o cobre do painel e circulação de alta velocidade.

6.3 Plughole (Furo de vedação)

Plugholes são necessários para a funcionalidade de uma placa de circuito. Eles impedem PCB de curto-circuito e evitam resíduo de fluxo de chegar às vias. Plugholes, quando não feitos corretamente, podem danificar todo o circuito PHT. Decidimos obter estes parecem corretos, perfuração adequada é necessária. O seguinte são alguns desafios comuns de Plughole e suas soluções.

• Preenchido com resina – Sua folha de cobre de perfuração ou via cheia de resina? Se sim, então tudo que você pode precisar fazer é controlar a sala de perfuração.
• Partículas de cobre no cilindro PTH – Se há algumas partículas de cobre no cilindro PTH, pode impedir cobre de liquidar efetivamente. Se você quer evitar tal cenário, então você precisa verificar o sistema de filtração. Às vezes, o sistema de filtração pode estar com defeito ou não funcional.
• Matéria estranha no painel – Resíduo de cobre do painel ou apenas material estranho no fórum pode ser problemático. Realizar tratamento de carbono a tempo é necessário. Isto protegerá a placa de queimar do pó de cobre que cai.

(Plugholes danificados de uma PCB)

Resumo

Tecnologia de furo passante revestido está aqui conosco. E como as coisas parecem, PTH veio para ficar. Mas no lado bom, vem com muitas vantagens. PTH é excelente para prototipagem e teste. Aqui, você consegue trocar componentes na PCB antes de projetar o breadboard eficientemente.

Como observado antes, componentes furo passante são robustos, assegurando durabilidade. Você tem algum projeto PTH vindouro? Entregamos quantidades sem precedentes de integração para a indústria eletrônica. O design de PCBs PTH requer habilidades técnicas e precisão. Se você está planejando ter placas de alta qualidade, então não há mal em abordar especialistas da indústria. Ligue para nós hoje para todas as suas soluções de PCB PTH.