Плакированное сквозное отверстие Коллекция знаний

Электронные устройства были разработаны с помощью платы, известной как PCBA, на которой собраны все электронные компоненты для завершения схемы проводимости. Производство печатной платы в основном состоит из процесса травления, в ходе которого медный лист наносится на непроводящий материал подложки, а на плате конечного продукта просверливаются отверстия. Цель просверленных отверстий - обеспечить проводимость между медными слоями платы и компонентами, закрепленными на плате. Помните, что существуют различные типы печатных плат с различными слоями, но самая простая форма платы, использующая технологию сборки со сквозными отверстиями, имеет только верхний и нижний слой. Просверленные отверстия никогда не будут благоприятными, пока не будет использован передовой процесс, известный как гальваническое покрытие, которое запускает проводимость. Этот передовой процесс включает в себя нанесение тонкого медного слоя на стенки просверленных отверстий. Гальваническое покрытие просверленных отверстий приводит к тому, что мы называем плакированные сквозные отверстия (PTH). В этой статье речь пойдет о PCBA PTH и о том, как мы можем сравнить его с NPTH. PCBA. Давайте начнем!

Разница между ПТГ и НПТГ

В PCBA эти два понятия различаются: PTH означает сквозное отверстие с покрытием, а NPTH - сквозное отверстие с покрытием. неплакированное сквозное отверстие.

PTH - это когда просверленное отверстие имеет маску для остановки пайки и медную площадку, рассчитанную на больший диаметр, чем диаметр отверстия, который примерно на 6 мил превышает минимальную ширину, предусмотренную проектом. 

Для NPTH медные накладки выглядят более мелкими, чем просверленное отверстие, а в других случаях медь отсутствует, а ее наложение на накладки превышает размер просверленного отверстия с буферной зоной размером 6 mil, разделяющей паз и медь.

NPTH и PTH PCB Правила бурения

Существование отверстий необходимо для обеспечения бесперебойной работы проектов по сборке печатных плат. По этой причине необходимо учитывать правила проектирования и изготовления PTH и NPTH, которые непосредственно влияют на качество сборки. Ниже приведены правила сверления этих двух типов, перечисленные компанией FS Technology:

Правила сверления сквозных отверстий без покрытия:

  • Минимальный полный размер отверстия должен составлять 6 мил;
  • Минимальный зазор от края до края отверстия должен составлять 5 мил от общего количества размещенных элементов поверхности.
 

Покрытие сквозных отверстий Правила сверления:

  • Минимальный размер кольцевого кольца должен составлять 4 мил.
  • Минимальный размер полного отверстия должен составлять 6 mil
  • Минимальный зазор от края до края отверстия должен составлять 9 мил от общего количества размещенных элементов поверхности.
 
В целом, Вам следует учитывать размер просверленного отверстия, а также тип проходов, расстояние между ними и соотношение сторон в процессе разработки правил и рекомендаций по DFM для сверлильных отверстий. Например, если Ваше намерение установить правила DFM заключается в экономии места, то Вам придется использовать виа-вкладыши.

Разница между PHT и NPHT в процессе производства

Помимо разницы, отмеченной в определении этих двух процессов, мы можем различать два процесса сквозного отверстия на основе Процесс производства печатных плат. Сверление отверстий при PTH происходит до процесса электролитического меднения, а при NPTH процесс сверления отверстий происходит после того, как плата прошла этот процесс.

Определение этих двух понятий является очень простым процессом, но их реализация в Процесс сборки печатной платы вот что оказывается немного сложным. Например, если производитель PCBA получает файл с медной накладной площадкой шире просверленного отверстия, но без ограничителя припоя, маска выглядит запутанной. Производитель оказывается перед выбором: наносить или не наносить покрытие. Поэтому необходимо, чтобы каждый разработчик печатных плат уделял должное внимание разработанным файлам Gerber, прежде чем отправлять их в производственный цех.

По отзывам большинства Производители PCBAЕсли все просверленные отверстия имеют накладные маски паяльника и больше просверленного отверстия, то:

  • Те, которые подключены к медным дорожкам и имеют более широкие медные площадки, чем просверленные отверстия, могут быть обозначены как сквозные отверстия;
  • Те, в которых нет меди, обозначаются как "Неплакированные сквозные отверстия".

Типовые применения PTH/ NPTH

Эти две технологии сквозных отверстий широко используются при сборке печатных плат. Металлические отверстия PTH имеют два назначения в зависимости от их размера. Большее отверстие используется для пайки DIP-компонентов, а меньшее отверстие называется "сквозное отверстие", которое используется для соединения линий медной фольги между слоями печатной платы. Печатная плата NPTH может быть использована в качестве отверстия для винтов, поскольку в отверстии нет меди. Ниже перечислены типичные области применения PTH/NPTH:

  • Изоляция напряжения Воздушные зазоры для фрезерных пазов; Это связано с тем, что их можно легко заменить при возникновении электрической дуги, которая вызывает возгорание компонентов.
  • Соединение прямоугольных компонентов; к таким компонентам относятся разъемы постоянного тока, для которых требуется надежное соединительное соединение.

Процесс сборки сквозных отверстий с покрытием

FS Technology вставляет выводы компонентов DIP в соответствующий Сквозные отверстия с покрытием печатной платы с помощью автоматизированного оборудования:

  • Диоды и резисторы Процесс осевой вставки
  • Процесс радиальной вставки электролитических конденсаторов
  • Процесс вставки коннекторов нечетной формы, трансформаторы, и т.д.
  • Ручной процесс, используемый для многих других электронных компонентов
 

После завершения процесса установки компонентов, пайка размещенных сквозных компонентов осуществляется с помощью следующих процессов и методов пайки:

 
Хотя сборка SMT больше соответствует потребностям миниатюрных электронных устройств, пайка при сборке THT может обеспечить преимущество более прочных соединений. Это происходит потому, что выводы электронных компонентов проходят через печатную плату.

Неисправность сборки печатной платы с покрытием сквозных отверстий

Через Анализ отказов PCBAМы знаем, что сборка - это сложный и тонкий процесс, и любые ошибки в этом процессе приведут к сбою сборки. Ниже перечислены сбои, которые могут возникнуть в процессе сборки PHT на заводе PCBA:

  • Растрескивание ствола
  • Дефекты межсоединений
  • Напряжение при тепловой экскурсии
  • Трещины в фольге
 

Из приведенного выше списка самой большой проблемой, возникающей при сборке сквозных отверстий с покрытием, являются дефекты межсоединений (ICD). Это происходит из-за механического напряжения, возникающего из-за разницы в коэффициенте теплового расширения и системы PTH. Стеклянное армирование производственной системы ограничивает расширение материала вдоль нормальных осей X и Y, что позволяет материалу расширяться быстрее вдоль оставшейся неограниченной оси Z. Движение расширения создает адгезионное напряжение между межсоединениями и медью, что может привести к разделению. Это же напряжение приводит к другим проблемам, которые возникают в Сборка печатной платы PTH.

Чтобы решить или предотвратить такие сбои, сначала необходимо принять лучшие процессы меднения и практики, а во-вторых, вы должны попробовать адаптировать перечисленные ниже решения:

  • Убедитесь, что толщина электролизной меди на соединенных между собой гальванических покрытиях одинаковая.
  • Убедитесь, что у вас есть прочный осадок зерна медной структуры.
  • При выборе материала смолы следует учитывать способность материала выдерживать тепловые деформации без потери веса.
  • Убедитесь, что вы проводите тест на высокое аспектное соотношение, подвергая изготовленные платы многократным ударам в процессе сборки прототипа печатной платы, чтобы иметь представление о диапазоне температур, при которых происходит отказ платы.

Преимущества производства PTH

  • Процесс прототипирования, особенно для макетных плат
  • Идеально подходит для небольших партий проектов по сборке печатных плат
  • Используется, когда требуется прочное или более мощное крепление, например, для крепления трансформаторов.
  • Прочные и крепкие механические связи по сравнению с SMT-сборкой.
  • Простота ремонта и замены неисправных электронных компонентов с помощью рук вместо замены всей схемы.
  • Этот процесс очень полезен, когда речь идет об использовании в схеме громоздких компонентов.

Резюмируйте

  • Сквозное отверстие с гальваническим покрытием предполагает сверление и гальваническое покрытие отверстий на печатной плате перед подключением компонентов;
  • PTH PCB имеет более широкие медные накладки, в то время как NPTH не имеет медных накладок;
  • DIP-компоненты размещаются на плате с помощью процесса осевой вставки, радиальной вставки или вручную;
  • Компоненты PTH и NPHT впаиваются в плату с помощью ручной пайки, пайки волной или селективной пайки;
  • Непокрытое сквозное отверстие имеет размер не менее 6 мил, а зазор от края до края должен составлять 5 мил.
  • Сквозное отверстие с покрытием имеет кольцевой размер 6 мил, зазор от края до края 9 мил и минимальный размер полного отверстия 6 мил.
  • Сбои могут возникать во время Процесс PTH PCBA из-за растрескивания ствола, дефектов межсоединений, тепловых отклонений и трещин в фольге.
  • PTH и NPTH подходят для приложений, требующих прочных соединений, прототипирования и небольшого производства.