Tillförlitlighetstestning och felanalys av kretskort med nedgrävda hål
2026-02-02 16:28【F】Blinda hålkretskort används mestadels i avancerade elektroniska produkter med extremt höga tillförlitlighetskrav. Vilka centrala tillförlitlighetsindikatorer behöver man som kretskortsingenjör vara uppmärksam på? Vilka är de vanligaste testmetoderna?
De viktigaste tillförlitlighetsindikatorerna inkluderar ledningstillförlitlighet, temperaturbeständighetstillförlitlighet, fukt- och värmebeständighet samt vibrationsbeständighetstillförlitlighet, vilka direkt avgör produktens livslängd och stabilitet vid faktisk användning. Vanliga testmetoder bör väljas baserat på indikatorernas egenskaper för att säkerställa att testresultaten är lämpliga för faktiska tillämpningsscenarier.
Tillförlitligheten är det grundläggande indexet som huvudsakligen utvärderar prestandan och stabiliteten hos det kopparpläterade lagret i det blinda nedgrävda hålet. Kärntestpunkterna inkluderar DC-resistanstest, kontinuitetstest och koppartjocklekstest. DC-resistanstestet använder en mikroresistanstestare för att mäta tillresistansen i blinda nedgrävda hål. Standardvärdet är generellt ≤ 0,05Ω. Om resistansen är för stor betyder det att kopparpläteringsskiktet är för tunt eller att det finns problem som virtuell svetsning och kvarvarande lim. Kontinuitetstestet använder en kontinuitetstestare för att detektera energisättningen i alla blinda nedgrävda hål för att säkerställa att det inte finns någon öppen krets eller kortslutning. Kopparpläteringstjocklekstestet använder ett metallografiskt mikroskop eller en röntgentjockleksmätare för att mäta kopparpläteringstjockleken på hålväggen. Standardvärdet är generellt inte mindre än 20 μm. Under konstruktionen är det nödvändigt att optimera parametrarna för kopparpläteringsprocessen för att säkerställa att kopparpläteringstjockleken är enhetlig. Efter produktion krävs 100 % kontinuitetstest för att kontrollera defekta produkter.
Tillförlitligheten hos temperaturbeständigheten utvärderar stabiliteten hos kretskort med blinda hål i miljöer med hög och låg temperatur, och de viktigaste testpunkterna inkluderar cykeltester vid hög och låg temperatur och åldringstester vid hög temperatur. Hög- och lågtemperaturcykeltestet använder en testkammare med hög och låg temperatur, testförhållandena är generellt -40°C~125°C, 500 cykler, varje cykel upprätthålls i 30 minuter, efter att testet detekterat förändringen i ledningsmotståndet i det blinda hålet, om resistansförändringshastigheten ≤ 10%, betyder det att temperaturbeständighetens tillförlitlighet är kvalificerad. Högtemperaturåldringstestet använder en högtemperaturtestkammare, som placeras vid en konstant temperatur på 150°C i 1000 timmar, och efter testet kontrolleras om det blinda hålet har problem som att kopparpläteringsskiktet faller av och att hålväggen spricker. Temperaturbeständigheten hos blinda nedgrävda hål beror huvudsakligen på bindningskraften mellan kopparbeläggningsskiktet och plåten samt plåtens värmebeständighet. Vid konstruktionen bör man välja en plåt med god värmebeständighet (t.ex. FR-4-plåt med en glastemperatur på Tg≥150 °C) för att optimera hålväggsbehandlingsprocessen och förbättra bindningskraften mellan det kopparbeläggningsskiktet och hålväggen. Undvik täta blinda nedgrävda hål i högtemperaturområden för att minska effekten av hög temperatur på sammankopplingstillförlitligheten.
Tillförlitligheten hos fukt- och värmebeständighet utvärderar produktens korrosionsbeständighet och ledningsstabilitet i fuktiga och högtemperaturmiljöer, och den viktigaste testpunkten är fukt-värmecykeltestet. Testet använder en fuktig värmetestkammare, testförhållandena är generellt 85 °C/85 % RH, konstant temperatur och fuktighet placerad i 1000 timmar, eller fuktig värmecykeltest (40 °C/90 % RH ~ 85 °C/85 % RH, 200 cykler). Efter testet för att detektera konduktiviteten och utseendet på det nedgrävda blindhålet, om det finns korrosion, öppen krets och andra problem med kopparplätering, betyder det att tillförlitligheten hos fukt- och värmebeständighet inte är upp till standarden. I en fuktig miljö är det lätt att fukt tränger in i det nedgrävda blindhålet, vilket resulterar i oxidation och korrosion av kopparpläteringsskiktet. Välj arkmaterial och lödmasker med god fuktbeständighet för att förbättra produktens fuktbeständighet. Designa dräneringshål runt nedgrävda blindhål för att minska vattenretention.
Vibrationsmotståndssäkerhet utvärderar produkters förmåga att motstå fel i blinda hål orsakade av vibrationsstötar under transport och användning, och de viktigaste testpunkterna är vibrationstest och stöttest. Vibrationstestet använder en vibrationstestmaskin, testförhållandena är generellt 10-2000Hz, accelerationen är 20G och vibrationstiden är 1 timme (20 minuter i var och en av de tre riktningarna i XYZ); slagtestet använder en slagtestmaskin, testförhållandena är generellt 50G, slagtiden är 11ms och stöten är 3 gånger (1 gång i var och en av de tre riktningarna i XYZ). Efter testet detekteras det blinda hålet för öppna kretsar, kortslutningar eller plötsliga förändringar i resistans för att säkerställa stabil ledning i vibrations- och stötmiljön. Under konstruktionen bör anslutningen mellan det blinda hålet och enhetens platta optimeras för att undvika att det blinda hålet är direkt beläget i det vibrationskänsliga området (t.ex. under enhetens stift). Öka förstärkningsdesignen runt det blinda hålet, till exempel genom att anordna jordning runt hålet för att förbättra den mekaniska hållfastheten.
F: Om kretskortet med det nedgrävda hålet misslyckas i tillförlitlighetstestet, hur ska felanalysen utföras för att lokalisera grundorsaken?
【Svar】Felanseringen av kretskort med blinda hål bör följa processen " utseendeobservation → prestandatestning → mikroskopisk analys → lokalisering av rotorsakt", i kombination med professionell utrustning och processerfarenhet, för att korrekt lokalisera orsaken till felet. Observera först utseendet, använd ett förstoringsglas eller mikroskop för att observera den felaktiga produktens utseende, kontrollera om det blinda hålet har problem som sprickbildning i hålväggen, lossning av kopparbeläggningen, skador på lödmasken etc., och bedöm preliminärt typen av fel (såsom mekaniskt fel, korrosionsfel). För det andra mäter prestandatestet konduktiviteten hos det blinda hålet med hjälp av ledningsprovare och mikroresistansprovare, och bestämmer felplatsen (såsom ett blindhål av en viss storlek, nedgrävt hål). Använd en infraröd värmekamera för att detektera uppvärmning av felområdet och kontrollera om det finns en lokal kortslutning eller dålig kontakt. För det tredje används mikroskopisk analys, ett metallografiskt mikroskop, för att observera tvärsnittet av det misslyckade blindhålet och kontrollera kopparpläteringens tjocklek, hålväggens ojämnhet, kvarvarande lim i hålets botten, mellanlagerbindning etc. Svepelektronmikroskopi (SEM) och energispektrumanalysator (EDS) användes för att analysera elementarsammansättningen i felområdet och kontrollera om det fanns korrosion, oxidation eller föroreningar. Slutligen lokaliseras grundorsaken, i kombination med designparametrar, produktionsprocessen och testresultat, för att lokalisera grundorsaken till felet. Om det är ett designproblem (såsom för litet hålavstånd och otillräcklig kopparpläteringstjocklek) måste designschemat optimeras. Om det är ett produktionsprocessproblem (såsom avvikelse i borrdjupet eller orimliga parametrar för kopparpläteringsprocessen) måste produktionsprocessen justeras. Om det är ett materialproblem (såsom dålig temperaturbeständighet hos plåten och otillräcklig fuktbeständighet hos lödmasken) måste lämpligt material bytas ut. Efter felanalysen bör riktade förbättringsåtgärder formuleras och förbättringseffekten verifieras genom sekundär testning för att säkerställa att problemet är helt löst.
Få det senaste priset? Vi svarar så snart som möjligt (inom 12 timmar)