Memahami Cacat Interkoneksi (ICD) pada PCB: Penyebab, Pencegahan, dan Solusi

Apa yang perlu Anda ketahui tentang Cacat Interkoneksi (ICD)

Pemisahan lapis dalam, atau cacat interkoneksi (ICD), dapat menyebabkan kegagalan sirkuit pada PCB. Untuk membuat PCB yang sepenuhnya fungsional, produsen harus mengawasi ICD dan penyebabnya. Berikut adalah pandangan tentang ICD dan bagaimana produsen mencegah dan memperbaikinya.

Apa itu Cacat Interkoneksi (ICD)?

Selama produksi PCB, produsen menggebor melalui sirkuit lapis dalam dan melapisi lubang dengan tembaga elektroless untuk menghubungkan sirkuit lapis dalam bersama. Lubang yang dilapisi tembaga ini, biasanya disebut via, membawa sirkuit ke lapis atas papan. Via memungkinkan lapisan berbeda PCB untuk terhubung, memberinya fungsionalitas.

Namun, kadang-kadang cacat terjadi di atau dekat lubang yang digebor ini. Cacat ini disebut cacat interkoneksi (ICD) atau pemisahan lapis dalam. Seperti yang istilahnya implikasikan, ICD melibatkan pemisahan antara pengisi tembaga dan sirkuit. Komponen ini harus terhubung dengan benar agar PCB berfungsi dengan benar. Keandalan tembaga lapis dalam adalah kunci untuk menciptakan PCB yang fungsional yang tidak merusak sistem Anda.

ICD paling sering terjadi sebagai respons terhadap kejutan termal seperti pengelasan. Anda biasanya menemukan ICD pada lapis dalam pertama di kedua sisi papan dan jauh lebih jarang pada lapis yang lebih dalam.

Apa yang Menyebabkan Pemisahan Lapisan?

ICD memiliki dua penyebab umum: kegagalan ikatan tembaga dan sisa berlebih. Sementara beberapa ahli mengkategorikan ICD berdasarkan penyebabnya, untuk tujuan artikel ini, kita akan menggunakan tipe berdasarkan lokasi cacat. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang kategori tersebut, lewati ke bagian berikutnya. Untuk saat ini, kita akan fokus pada dua penyebab utama ICD:

• ICD berbasis sisa: Selama proses geboran, sisa dapat masuk ke lubang interkoneksi. Sisa geboran dan partikel dari kaca dan pengisi anorganik juga dapat menumpuk di lubang ini. Membersihkan zat-zat ini adalah bagian standar dari proses manufaktur, tetapi kadang-kadang langkah ini tidak dilakukan dengan benar atau diabaikan. Sisa paling sering menyebabkan ICD pada materi kehilangan rendah yang memiliki pengisi anorganik.
• ICD kegagalan ikatan tembaga: Dalam kasus lain, ICD tidak berasal dari blokir sisa. Alih-alih, lapis tembaga dalam gagal terhubung atau pecah. Ini dapat terjadi ketika ikatan melalui stres tinggi atau tidak memiliki ikatan yang cukup kuat. PCB yang lebih tebal dan lubang yang lebih besar meningkatkan risiko ICD kegagalan ikatan tembaga terjadi. Produsen telah melihat jenis ICD ini lebih sering dalam beberapa tahun terakhir karena perubahan teknologi seperti ketebalan papan. Seiring kemajuan desain PCB, kami berharap akan melihat jenis kegagalan ini kurang sering.

Faktor seperti tingkat resin yang tinggi, jumlah tembaga yang lebih rendah dan penggunaan bahan dengan resistensi suhu yang lebih rendah meningkatkan risiko ICD. Papan yang belum diobati dengan sempurna juga sangat rentan terhadap pemisahan lapis.

Jenis Pemisahan

Saat dikategorikan berdasarkan lokasi dalam PCB, ICD dapat tergolong dalam salah satu dari tiga kategori:

• Tipe I: Terjadi di antarmuka tembaga lapis dalam dan tembaga elektroless
• Tipe II: Ditemukan di antarmuka tembaga elektroless dan tembaga elektrolitik
• Tipe III: Terletak dalam lapis tembaga elektroless

ICD Tipe I dan Tipe III biasanya terjadi karena kendali yang buruk selama proses tembaga elektroless (kegagalan ikatan tembaga), sementara ICD Tipe II terjadi karena kontaminasi (berbasis sisa). Untuk menentukan lokasi ICD, produsen menggunakan teknik mikrosectioning dan pengikisan permukaan untuk mendapatkan potongan lintang papan yang mudah dilihat. ICD Tipe III memerlukan tes yang presisi untuk terdeteksi, jadi penting untuk memperhatikan tes ICD dengan seksama.

Cara Mencegah Pemisahan

Mencegah pemisahan lapis dalam di PCB Anda tampak jelas cukup uji sebelum melanjutkan ke tahap produksi berikutnya. Namun, ICD tidak selalu muncul selama pengujian karena mereka terjadi sebagai respons terhadap stres. Alih-alih, mereka cenderung terjadi selama perakitan atau penggunaan, ketika ketiadaan cacat lebih penting dari pada sebelumnya. Diperlukan pendekatan proaktif untuk benar-benar mencegah terbentuknya ICD di PCB Anda.

Untuk mengurangi risiko ICD, produsen harus memperhatikan setiap bagian dari proses produksi dengan hati-hati. Lebih spesifik, mereka dapat mengambil langkah berikut untuk mengatasi akar penyebab ICD:

• Membersihkan dinding lubang geboran secara menyeluruh, terutama saat menggunakan metode yang menghasilkan bit geboran yang lebih panas
• Gunakan bahan dengan resistensi suhu tinggi
• Pastikan tembaga elektroless memiliki struktur butir dan ketebalan yang tepat untuk menahan stres tinggi

Meningkatkan keandalan tembaga lapis dalam bergantung pada kualitas proses manufaktur. Risiko terendah ICD berasal dari penggunaan bahan, parameter geboran dan kontrol kimia yang tepat.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang proses produksi PCB, hubungi kami online atau panggil 717-558-5975.