A importância da tecnologia de furos passantes chapeados na produção de PCB

Nos últimos anos, houve um aumento constante na indústria eletrônica com base no uso intenso de produtos eletrônicos. Com a demanda por miniaturas de produtos em ascensão, o mesmo acontece com a indústria de PCBs. Os produtos eletrônicos estão ficando menores a cada dia do que há alguns anos, então se torna um desafio montar componentes em um PCB. Para facilitar isso, os fabricantes recorrem à tecnologia Plated Through-hole (PTH). Desta forma, a produção de placas de alta qualidade torna-se fácil. Então, qual é a importância dos furos passantes? Este artigo é um guia detalhado do significado, significado e a melhor escolha do PTH entre chapeamento e não chapeamento (NPTH).

(Uma imagem próxima de um componente de chip eletrônico sentado em cima de orifícios de passagem)

1. Definição de tecnologia de orifícios

Antes de prosseguir, seria essencial entender o verdadeiro significado da tecnologia through-hole. O que é a tecnologia PTH? A tecnologia de furo passante também é conhecida pelo nome de “furo passante”. É principalmente um esquema de montagem para componentes elétricos. Inclui o uso de orifícios no orifício de inserção e, em seguida, solda no bloco de PCB.

A inserção de componentes é um exercício que pode ser feito manualmente ou usando uma máquina de inserção automática. Os orifícios passantes em um PCB sofrem algum revestimento, daí o termo PTH. Os orifícios de passagem chapeados têm um caminho condutor que se move de um lado da PCB para os outros.

2. Tipos de furos chapeados

Existem vários tipos de furos chapeados, conforme explicado abaixo:

2.1 Ranhura de galvanoplastia (PTH)

A principal e mais notável característica deste banho de galvanoplastia (PTH) é o seu processo de fabricação. Em seu processo de fabricação, após a furação da placa, em seguida, o chapeamento na parede do furo. Tudo isso para fornecer a condutividade necessária.

Portanto, após a conclusão do PCBA, a ligação entre os condutores do componente e as trilhas de cobre obtém melhor estabilidade mecânica. Ultimamente, a maioria dos PCBs tende a ser de dupla face ou multicamadas com orifícios de passagem revestidos. Dessa forma, os componentes se conectam efetivamente às camadas necessárias.

2.2 Slot não revestido (NPTH)

Assim como o nome sugere, aqui não há revestimento de cobre nas paredes dos buracos. Portanto, significa que o barril dos picles não possui propriedades elétricas. Essas plantações já foram muito populares, especialmente quando os PCBs tinham faixas de cobre impressas em um lado. No entanto, à medida que o número de camadas em PCBs aumentou, sua popularidade diminuiu.

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

2.3 A diferença entre eles

Existem diferenças notáveis ​​entre o orifício de passagem revestido (PTH) e o slot não revestido (NPTH). O primeiro fator de diferenciação é a diferença de caminho entre eles. Tudo isso acontece em um determinado determinado.

A forma como as ondas viajam em um orifício revestido é diferente de como ocorre em um slot não revestido. Como o PTH possui caminhos condutores de um lado da placa, sua abordagem não é a mesma do NPTH.

Além disso, o cobre na parede é outro grande fator de diferenciação entre os dois. Como observado anteriormente, os slots não revestidos não contêm cobre nas paredes dos orifícios. Este aspecto faz com que não tenha condutividade elétrica superior. Mas, por outro lado, você encontrará materiais de cobre nas paredes dos orifícios chapeados.

Por último, PTH e NPTH diferem em termos de aplicações. Principalmente, os orifícios de passagem revestidos são pesados ​​​​em fornecer excelente conectividade entre PCBs de camada dupla e multicamada. Eles também são aplicáveis ​​em aplicativos que exigem conexões físicas fortes. Principalmente, você os encontrará em aplicações aeroespaciais e militares onde a durabilidade é essencial.

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

(Uma imagem próxima de orifícios banhados em um PCB azul)

3. Qual é a função/importância do furo passante chapeado?

A importância do furo passante chapeado, especialmente nos circuitos modernos, é crucial. Abaixo está uma breve, mas também uma explicação clara de duas questões críticas - primeiro, a importância de galvanizar orifícios em um PCB e, em segundo lugar, a importância do PTH.

3.1 Por que os furos passantes são feitos na placa de circuito impresso?

O revestimento de orifícios passantes em uma placa de circuito impresso é para garantir a realização de várias coisas importantes. Mas antes de prosseguir, é crucial entender que a tecnologia de furos passantes chapeados alcançou muito. Mais importante ainda, quase acabou com as antigas técnicas de montagem de eletrônicos. O envolvimento de fios é um exemplo.

Mas por que o chapeamento de furos em uma placa de circuito impresso. Os fabricantes fazem o chapeamento para garantir que os componentes entrem em contato com as camadas condutoras. Um papel que geralmente chamamos de vias, a placa fornece excelente condutividade elétrica. Para a funcionalidade desejada de um PCB, o revestimento é necessário.

3.2 Importância do furo passante chapeado

Algumas vantagens notáveis ​​vêm com um furo de passagem chapeado. Por exemplo, um furo de passagem revestido dá espaço para prototipagem mais rápida. Além disso, com um orifício banhado, torna-se mais acessível aos componentes de solda na placa. Além disso, o design da placa de circuito torna-se uma possibilidade antes mesmo da fabricação da placa.

Com furos passantes chapeados, tenha certeza da durabilidade do componente e tolerâncias de alta potência na placa. Isso para não esquecer excelentes conexões excelentes que vêm com orifícios de passagem de chapeamento. Como você pode ver, a importância do furo passante é vasta o suficiente. Para obter a melhor solução, certifique-se de adquirir seus PCBs de fornecedores confiáveis.



(Um PCB marrom com orifícios que contêm vários componentes)

4. Como decompor o processo de passagem/decomposição chapeado

Podemos entender claramente o processo de decomposição do furo passante chapeado, consultando o diagrama abaixo:

Limpeza alcalina→ enxágue em contracorrente→ rugosidade/microgravura) → subida em contracorrente→ pré-mergulho→ ativação → subida em contracorrente→ besunto→ lavagem em contracorrente → PTH→ enxágue em contracorrente→ coleta.

A seguir está uma explicação clara das etapas de decomposição do PTH:

Limpeza alcalina

A limpeza alcalina é o processo inicial de PTH. Para fazer isso, certifique-se de remover corretamente o óleo da placa. Depois disso, impressão digital, óxido e poeira cuidadosamente no buraco. Depois de concluir isso, ajuste a carga negativa de toda a parede em uma direção positiva. A razão para isso é garantir que o paládio colóide seja absorvido no pós-processamento. Todo esse tempo, certifique-se de manter a limpeza. Os procedimentos de limpeza devem andar de mãos dadas com as orientações.

Microgravura

Esta é a remoção do óxido em uma placa e, em seguida, a rugosidade da placa. A razão para isso é essencial. É para garantir uma excelente ligação entre a base de cobre e a camada de passagem revestida. É importante notar que o novo cobre é altamente ativo e faz excelente absorção de paládio colóide.

Pré-impregnação

Isso envolve principalmente a proteção do slot de paládio contra danos. A principal razão para realizar o pré-impregnado é prolongar a vida útil do circuito. Os ingredientes primários aqui são os mesmos do slot de paládio, exceto o cloreto de paládio. O pré-impregnado desempenha um papel significativo em molhar a parede do furo. Sem o Pre-peg, não haverá nada para manter todas as camadas juntas. Portanto, sua principal função é garantir a fusão dos núcleos gravados.

Ativação

A ativação também é essencial em um orifício de passagem revestido. A parede do buraco que consiste em uma carga positiva desempenha um papel significativo na absorção da partícula coloidal de paládio. Ele faz isso com a ajuda do controle negativo. Desta forma, garante-se que o orifício de passagem revestido seja suficientemente compacto. A ativação é um dos passos mais críticos para a qualidade dos sumidouros de cobre. Outras coisas essenciais aqui incluem temperaturas e pontos de controle. Tudo isso deve ser controlado com base nas instruções de operação.

Descontaminação

A descontaminação é a remoção do íon estanhoso fora da partícula coloidal de paládio. É com o único propósito de expor o núcleo de paládio para garantir que ele desempenhe um papel catalisador útil. Existem vários produtos químicos para usar aqui. No entanto, um dos melhores e mais ideais produtos químicos é o ácido fluorobórico. Muitos fabricantes confiam neste ácido e, com base em sua experiência, parece que o ácido é o melhor agente descolante a ser usado.

PTH

Agora, você consegue induzir o cobre não eletrolítico da reação autocatalisada 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 de forma eficaz. Desta forma, a precipitação de cobre continuará efetivamente. Concluída esta etapa, ocorre a deposição do cobre químico na parede do furo ou na superfície da placa. Ao realizar este processo, você precisa garantir que o banho permaneça sob a agitação de ar padrão. Dessa forma, você poderá converter muito cobre divalente solúvel.

A qualidade do furo passante tocado tem um efeito direto na qualidade da fabricação do PCB. Se você não seguir as etapas acima conforme necessário, tenha certeza de produzir placas abaixo do padrão que podem decepcionar no mercado. Você pode não ter escolha a não ser descartar tudo e começar de novo. Tal pode acabar sendo caro para você.



(Um PCB decomposto)

5. Equipamento de processamento de furos passantes chapeados

Como uma empresa de manufatura, entre outras coisas, ter os melhores equipamentos de processamento de alta qualidade é fundamental. É essencial o sucesso empresarial em um negócio, especialmente nos dias de hoje de concorrência acirrada. O mesmo é verdade quando se trata do mundo dos PCBs. Possuir equipamentos de processamento de orifícios folheados é essencial.

Para você se manter competitivo, lucrativo e relevante, esse equipamento de processamento é necessário. O mercado está cheio de máquinas de galvanização de furos passantes de alta qualidade. No entanto, você precisa garantir que você os obtenha dos fornecedores certos. A máquina de galvanização de furos passantes Compacta 50 é uma das melhores do mercado até agora.

A máquina vem com cinco tanques de tratamento, um tanque de enxágue por pulverização e dois banhos de revestimento de cobre. Também possui 1 enxágue triplo com controle de fluxo. Em todos os momentos, você precisa garantir que você opere o mais recente equipamento de furos passantes revestidos. Dessa forma, tenha a certeza de lançar alguns dos melhores circuitos eletrônicos.

(máquina de perfuração de PCB)

6. Problemas e soluções de furos passantes chapeados

Vários sucessos comerciais significativos acompanham os furos. Se não forem resolvidos no menor tempo possível, podem inibir a funcionalidade da placa. Felizmente, as soluções não estão longe. Os seguintes problemas de furos passantes chapeados e suas soluções.

6.1 Empolamento e laminação a bordo

A formação de bolhas e laminação em um circuito é um grande problema para os fabricantes. É a ocorrência de má adesão articular. A baixa ocorre tipicamente por causa de uma reação química indesejada de cobre e cobre de base. Se você quiser evitar isso, certifique-se de manter a limpeza. Limpe a superfície da placa para melhorar o revestimento e a adesão. Além disso, escolha um revestimento isolante menos permeável. Por fim, combine seu revestimento isolante com a solda da placa, resista para obter uma ligação ideal. Outras causas de bolhas e laminação a bordo incluem o seguinte:

Incapacidade de remover manchas de adesivo e óleo

Às vezes, você pode achar difícil remover adesivos e poluentes de óleo, mesmo depois de um lixamento áspero. É outro grande problema que pode causar bolhas e laminação na placa. Se você encontrar essa situação, saiba que a pressão e a perfuração adequadas podem resolver esse problema. Isso certamente fortalecerá ou garantirá que a remoção de manchas de adesivo e óleo seja fácil.

A água neutra não é limpa após a descontaminação e há Mn no quadro

A água morna precisa ser muito limpa. Caso contrário, você pode acabar com casos de bolhas e laminação a bordo. Para evitar esses casos, você precisa verificar cuidadosamente as técnicas de tratamento. Então, se tudo não estiver certo, talvez você precise fazer alguns ajustes.

Surfactante na placa

Um surfactante é um agente ativo que você pode encontrar na superfície da placa. Se acontecer de você encontrar isso, também pode não ser uma coisa boa como tal. Um agente ativo que fica na parte superior da superfície da placa também pode resultar em casos de formação de bolhas e laminação. Se você quiser evitar esse caso, você precisa garantir que você leve em consideração a limpeza. Lave a superfície com água não contaminada e verifique a densidade do banho de ácido. Dessa forma, você poderá evitar surfactantes na placa.

Aspereza insuficiente da superfície de cobre

Mais uma vez, micro-gravuras curtas e rugosidade da superfície do cobre podem levar à formação de bolhas. É um daqueles problemas que muitos fabricantes de PCB enfrentam globalmente. Mas, felizmente, as soluções não estão muito longe. Se você quiser evitar isso, certifique-se de fazer o seguinte. Primeiro, verifique e ajuste a densidade, umidade e tempo da máquina de microgravação. Às vezes, você pode encontrar alta umidade na máquina. Isso pode acabar tornando o cobre áspero, causando bolhas a bordo.

Estanho na superfície de cobre

Se você encontrar uma lata na superfície de cobre, também pode significar 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 se depare com esse problema, certifique-se de verificar e ajustar o parâmetro do processo acelerado. As apostas ainda aumentam se você estiver em produção de grande volume.

Oxidação da superfície da folha de cobre

Por fim, há oxidação superficial da folha de cobre. A oxidação é outro problema que pode resultar em bolhas na placa. Se muito oxigênio se acumular na folha de cobre, ele se condensará para formar partículas de água. As partículas de água podem então causar casos de formação de bolhas. Se você quiser evitar esse problema, verifique o tempo circular e de gotejamento. Se possível, introduza um sistema de gotejamento.

6.2 Sem cobre em PTH

Cobre insuficiente no orifício de passagem revestido é outro problema de PTH digno de nota. Se houver pouco ou nenhum cobre no PTH, surgirão vazios de revestimento. O preenchimento de vazios em uma placa de circuito pode 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 orifícios. Outros problemas e soluções nesta seção incluem:

Desengordurante não balanceado

Se o desengordurante não estiver balanceado, você pode acabar com pouco ou nenhum cobre no PTH. Como você deve estar ciente, nenhum cobre no PTH vem com muitos problemas. Se este for o caso, não entre em pânico ainda. Analise cuidadosamente e ajuste o desengordurante para o intervalo normal.

Componente de desequilíbrio do cilindro PTH

Você se depara com uma situação em que há ingredientes desequilibrados no cilindro de PTH? Em caso afirmativo, basta analisar e ajustá-lo para o intervalo desejado. Às vezes, você pode ter que reabrir o cilindro para acertar tudo. Em alguns casos, você pode encontrar outros ingredientes esgotados ou muito pouco.

Aceleração excessiva

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

A rugosidade da perfuração é muito grande

A rugosidade da furação é excessiva ou muito grande? Sem problemas. Tudo o que você precisa fazer é certificar-se de controlar a perfuração. Se você fizer isso, obterá a rugosidade de perfuração desejada.

Armazenamento de longo prazo após PTH

Não há necessidade de manter o quadro por muito tempo após completar o PTH. Se você quer que tudo corra bem, certifique-se de terminar sua prancha rapidamente. Segundo especialistas do setor, o ideal é terminar o quadro em até 8 horas após o PTH.

Encha a placa com matéria estranha ou blister após o PTH

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

6.3 ralo

Plugues são necessários para a funcionalidade de uma placa de circuito. Eles evitam que o PCB entre em curto-circuito e evitam que resíduos de fluxo cheguem às vias. Os bujões, quando não bem feitos, podem danificar todo o circuito PHT. Decidimos fazer com que eles pareçam corretos, é necessária uma perfuração adequada. A seguir estão alguns desafios comuns do Plughole e suas soluções.

• Resina preenchida – Usamos sua chapa de cobre perfurada ou via cheia de resina? Nesse caso, tudo o que você precisa fazer é controlar a sala de perfuração.
• Partículas de cobre do cilindro PTH – Se houver algumas partículas de cobre no cilindro de PTH, isso pode impedir que o cobre seja efetivamente liquidado. Se você quiser evitar esse cenário, precisará verificar o sistema de filtragem. Às vezes, o sistema de filtragem pode estar com defeito ou não funcional.
• Matéria estrangeira no painel – Resíduos de cobre no painel ou apenas material estranho no fórum podem ser problemáticos. É necessário realizar o tratamento de carbono a tempo. Ele protegerá a placa da queima do pó de cobre que cai.

(Orifícios danificados de um PCB)

Resumo

A tecnologia de furos passantes chapeados está aqui conosco. E como as coisas parecem, o PTH está aqui para ficar. Mas pelo lado positivo, ele vem com muitas vantagens. O PTH é excelente para prototipagem e testes. Aqui, você pode trocar componentes no PCB antes de projetar a placa de ensaio com eficiência.

Conforme observado anteriormente, os componentes do furo passante são robustos, garantindo durabilidade. Você tem algum projeto PTH futuro? Nós entregamos uma quantidade sem precedentes de integração para a indústria eletrônica. O design dos PCBs PTH requer habilidades técnicas e precisão. Se você planeja ter placas de alta qualidade, não há mal nenhum em se aproximar de especialistas do setor. Ligue-nos hoje para todas as suas soluções de PCB PTH.