Verbindungsdefekte (ICDs)

Was Sie über Interconnect Defects (ICDs) wissen müssen

Trennung der inneren Schicht oder Verbindungsdefekte (ICDs) , kann zu Schaltungsfehlern in Leiterplatten führen. Um eine voll funktionsfähige Leiterplatte zu erstellen, muss ein Hersteller nach ICDs und deren Ursachen Ausschau halten. Hier ist ein Blick auf ICDs und wie Hersteller sie verhindern und korrigieren.

Was sind Verbindungsfehler (ICDs)?

Während der PCB-Produktion bohrt der Hersteller durch die Schaltung der inneren Schicht und plattiert das Loch mit stromlosem Kupfer, um die Schaltungen der inneren Schicht miteinander zu verbinden. Dieses verkupferte Loch, das normalerweise als Via bezeichnet wird, bringt die Schaltkreise zur obersten Schicht der Platine. Die Durchkontaktierung ermöglicht die Verbindung der verschiedenen Schichten der Leiterplatten und verleiht ihr Funktionalität.

Manchmal tritt jedoch ein Fehler in oder in der Nähe dieses Bohrlochs auf. Dieser Fehler wird als Verbindungsdefekt (ICD) oder Innenschichttrennung bezeichnet. Wie der Begriff schon sagt, beinhalten ICDs eine Trennung zwischen dem Kupferfüllstoff und den Schaltkreisen. Diese Komponenten müssen richtig angeschlossen werden, damit die Leiterplatte richtig funktioniert. Die Zuverlässigkeit der Kupferinnenschicht ist der Schlüssel zum Erstellen einer funktionalen Leiterplatte, die Ihr System nicht beschädigt.

Ein ICD tritt am häufigsten als Reaktion auf thermische Schocks wie Löten auf. Normalerweise finden Sie einen ICD auf der ersten inneren Schicht auf beiden Seiten des Boards und viel seltener auf tieferen Schichten.

Was verursacht Schichttrennung?

ICDs haben zwei häufige Ursachen:Versagen der Kupferverbindung und übermäßige Trümmer. Während einige Experten ICDs nach ihrer Ursache kategorisieren, verwenden wir für die Zwecke dieses Artikels die Typen, die auf dem Defektort basieren. Um mehr über diese Kategorien zu erfahren, fahren Sie mit dem nächsten Abschnitt fort. Im Moment konzentrieren wir uns auf die zwei Hauptursachen von ICDs:

• Debris-basierte ICDs: Während des Bohrvorgangs können Trümmer in das Verbindungsloch gelangen. Bohrschmiere und Partikel von Glas und anorganischen Füllstoffen können sich auch in diesen Löchern ansammeln. Das Entfernen dieser Substanzen ist ein Standardbestandteil des Herstellungsprozesses, aber manchmal wird dieser Schritt nicht richtig durchgeführt oder übersehen. Ablagerungen verursachen am häufigsten ICDs in verlustarmen Materialien mit anorganischen Füllstoffen.
• ICDs für das Versagen von Kupferverbindungen: In anderen Fällen kommt der ICD nicht von einer Trümmerblockade. Stattdessen verbindet sich die innere Kupferschicht nicht oder bricht. Dies kann passieren, wenn die Bindung stark beansprucht wird oder nicht stark genug ist. Dickere Leiterplatten und größere Löcher erhöhen das Risiko, dass ICDs mit Kupferbondfehlern auftreten. Hersteller haben diese Art von ICD in den letzten Jahren aufgrund von Änderungen in der Technologie, wie z. B. der Plattendicke, häufiger gesehen. Mit fortschreitendem PCB-Design werden wir diese Art von Fehlern hoffentlich seltener sehen.

Faktoren wie hohe Harzanteile, geringere Kupfermengen und die Verwendung von Materialien mit geringerer Temperaturbeständigkeit erhöhen das ICD-Risiko. Unzureichend ausgehärtete Platten sind auch unglaublich anfällig für Schichttrennung.

Arten der Trennung

Bei der Kategorisierung nach Position auf der Leiterplatte können ICDs in eine von drei Kategorien fallen:

• Typ I: Tritt an der Grenzfläche zwischen Innenschichtkupfer und stromlosem Kupfer auf
• Typ II: Gefunden an der Schnittstelle von stromlosem Kupfer und elektrolytischem Kupfer
• Typ III: Befindet sich innerhalb der stromlosen Kupferschicht

Typ-I- und Typ-III-ICDs entstehen normalerweise aufgrund schlechter Kontrollen während des stromlosen Kupferprozesses (Versagen der Kupferverbindung), während Typ-II-ICDs aufgrund von Kontamination (auf Trümmerbasis) entstehen. Um die Position des ICD zu bestimmen, verwenden Hersteller Mikroschnitttechniken und Oberflächenätzen, um einen leicht sichtbaren Querschnitt der Platine zu erhalten. ICDs vom Typ III erfordern genaue Tests, um erkannt zu werden, daher ist es wichtig, den ICD-Tests große Aufmerksamkeit zu widmen.

So verhindern Sie eine Trennung

Das Verhindern der Trennung der inneren Schichten in Ihrer Leiterplatte scheint naheliegend – testen Sie es einfach, bevor Sie mit der nächsten Produktionsstufe fortfahren. ICDs erscheinen jedoch nicht immer während des Tests, da sie als Reaktion auf Stress auftreten. Stattdessen treten sie eher während der Montage oder Nutzung auf, wenn Fehlerfreiheit wichtiger denn je ist. Es bedarf eines proaktiven Ansatzes, um wirklich zu verhindern, dass sich ICDs in Ihren PCBs bilden.

Um das Risiko von ICDs zu verringern, muss ein Hersteller jedem Teil des Produktionsprozesses sorgfältige Aufmerksamkeit widmen. Genauer gesagt können sie die folgenden Schritte unternehmen, um die Ursachen von ICDs anzugehen:

• Entschmieren Sie die Bohrlochwände gründlich, insbesondere wenn Sie Methoden anwenden, die zu heißeren Bohrern führen
• Verwenden Sie Materialien mit hoher Temperaturbeständigkeit
• Stellen Sie sicher, dass das stromlose Kupfer die richtige Kornstruktur und Dicke hat, um hohen Belastungen standzuhalten

Die Verbesserung der Zuverlässigkeit des Kupfers der Innenschicht hängt von der Qualität des Herstellungsprozesses ab. Das geringste Risiko von ICDs ergibt sich aus der Verwendung der richtigen Materialien, Bohrparameter und chemischen Kontrollen.

Um mehr über den PCB-Produktionsprozess zu erfahren, kontaktieren Sie uns online oder rufen Sie 717-558-5975 an.