El papel crítico de la tecnología de orificio pasante plateado (PTH) en la fabricación moderna de PCB

En los últimos años, ha habido un aumento constante en la industria electrónica basado en el uso intensivo de productos electrónicos. Con la demanda de miniaturización de productos en aumento, también lo está la industria PCB. Los productos electrónicos se hacen más pequeños día a día que hace unos años, por lo que se convierte en un desafío montar componentes en un PCB. Para facilitar esto, los fabricantes recurren a la Tecnología de Orificio Pasante Plateado (PTH). De esta manera, la producción de placas de alta calidad se vuelve fácil. Entonces, ¿cuál es la importancia de los orificios pasantes? Este artículo es una guía profunda del significado, importancia y la mejor elección entre plateado y no plateado (NPTH).

(Una foto cercana de un componente de chip electrónico sentado sobre orificios pasantes)

1. Definición de tecnología de orificio pasante

Antes de proceder, sería esencial entender el verdadero significado de la tecnología de orificio pasante. ¿Qué es la tecnología PTH? La tecnología de orificio pasante comúnmente también se llama 'thru-hole'. Es principalmente un esquema de montaje para componentes eléctricos. Incluye el uso de orificios en el orificio de inserción, luego soldando a la almohadilla del PCB.

La inserción de componentes es un ejercicio que se puede hacer manualmente o usando una máquina de inserción automática. Los orificios pasantes en un PCB sufren algún plateado, de ahí el término PTH. Los orificios pasantes plateados tienen un camino conductor que va de un lado del PCB a otros.

2. Tipos de orificios plateados

Hay varios tipos de orificios plateados, como se explica a continuación:

2.1 Ranura electroplateada (PTH)

La característica principal y más notable de este baño de electroplateado (PTH) es su proceso de fabricación. En su proceso de fabricación, después de taladrar la placa, luego plateado en la pared del orificio. Todo esto es para proporcionarles la conductividad requerida.

Por lo tanto, después de la finalización del PCBA, el enlace entre los terminales del componente y las pistas de cobre logra una mejor estabilidad mecánica. Últimamente, la mayoría de los PCB tienden a ser de doble cara o multicapa con orificios pasantes plateados. De esta manera, los componentes se conectan eficazmente a las capas requeridas.

2.2 Ranura no plateada (NPTH)

Como su nombre indica, aquí no hay plateado de cobre en las paredes de los orificios. Por lo tanto, significa que el barril de los pepinillos carece de propiedades eléctricas. Estos plateados fueron una vez muy populares, especialmente cuando los PCB tenían pistas de cobre impresas en un lado. Sin embargo, a medida que el número de capas en los PCB aumentó, su popularidad disminuyó.

La ventaja principal de NPTH es que son relativamente fáciles de fabricar y mucho más rápidos. Si bien son frecuentes, no encuentran uso exclusivo como orificios de herramienta. Pero a veces, los fabricantes los usan para montaje de componentes.

2.3 La diferencia entre ellos

Hay diferencias notables entre el orificio pasante plateado (PTH) y la ranura no plateada (NPTH). El primer factor diferenciador es la diferencia de camino entre ellos. Todo esto ocurre en un dado determinado.

Cómo viajan las ondas en un orificio pasante plateado es diferente de cómo ocurre en una ranura no plateada. Dado que PTH tiene caminos conductores desde un lado de la placa, su enfoque no es el mismo que el de NPTH.

Además, el cobre en la pared es otro gran factor diferenciador entre los dos. Como se señaló anteriormente, las ranuras no plateadas no contienen cobre en las paredes de los orificios. Este aspecto hace que carezca de conductividad eléctrica superior. Pero por el otro lado, encontrará materiales de cobre en las paredes de los orificios pasantes plateados.

Por último, PTH y NPTH difieren en términos de aplicaciones. Mayormente, los orificios pasantes plateados encuentran gran uso en proporcionar excelente conectividad entre PCB de doble y multicapa. También son aplicables en aplicaciones que requieren fuertes conexiones físicas. Mayormente, los encontrará en aplicaciones aeroespaciales y militares donde la durabilidad es esencial.

Si bien PTH puede parecer viejo y desactualizado, no puede ignorar su vasta aplicabilidad. Por otro lado, NPTH no es tan altamente aplicable como PTH. Son ideales para placas de una sola capa. Por lo tanto, su relevancia es otro factor diferenciador entre los dos.

(Una foto cercana de orificios pasantes plateados en un PCB azul)

3. ¿Cuál es el papel/importancia del orificio pasante plateado?

La importancia del orificio pasante plateado, especialmente en la circuitería moderna, es crucial. A continuación, una breve pero clara explicación de dos cuestiones críticas: primero, la importancia de platear orificios pasantes en un PCB y, en segundo lugar, la importancia de PTH.

3.1 ¿Por qué se platean los orificios pasantes en el PCB?

El plateado de orificios pasantes en una placa de circuito impreso es para asegurar el logro de varias cosas importantes. Pero antes de proceder, es crucial entender que la tecnología de orificio pasante plateado ha logrado mucho. Lo más importante, casi ha eliminado las viejas técnicas de ensamblaje electrónico. El enrollado de alambre es un ejemplo.

Pero, ¿por qué el plateado de orificios en una placa de circuito impreso? Los fabricantes platean para asegurar que los componentes hagan contacto con las capas conductoras. Un papel que normalmente nos referimos como vías, la placa proporciona excelente conductividad eléctrica. Para la funcionalidad deseada de un PCB, el plateado es necesario.

3.2 Importancia del orificio pasante plateado

Algunas ventajas notables vienen con un orificio pasante plateado. Por ejemplo, un orificio pasante plateado da espacio para prototipado más rápido. Además, con un orificio pasante plateado, se vuelve más accesible soldar componentes en la placa. Además, hacer protoboard del diseño de la placa de circuito se convierte en una posibilidad incluso antes de la fabricación de la placa.

Con orificios pasantes plateados, descanse asegurado de durabilidad de componentes y altas tolerancias de potencia en la placa. Eso no olvidar las excelentes conexiones que vienen con el plateado de orificios pasantes. Como puede ver, la importancia del orificio pasante es lo suficientemente vasta. Para la mejor solución, asegúrese de obtener sus PCB de proveedores confiables.

(Un PCB marrón con orificios pasantes que sostienen varios componentes)

4. Cómo descomponer el orificio pasante plateado/proceso de descomposición

Podemos entender claramente el proceso de descomposición para orificio pasante plateado refiriéndonos al diagrama a continuación:

Limpieza alcalina → enjuague contracorriente → rugosizado / micro-grabado → enjuague contracorriente → pre-inmersión → activación → enjuague contracorriente → recubrimiento → enjuague contracorriente → PTH → enjuague contracorriente → decapado.

Lo siguiente es una explicación clara de los pasos de descomposición PTH:

Limpieza alcalina

La limpieza alcalina es el proceso inicial PTH. Para hacer esto, asegúrese de eliminar correctamente el aceite de la placa. Después de eso, huella digital, óxido y polvo cuidadosamente en el orificio. Después de completar esto, ajuste la carga negativa para toda la pared en una dirección positiva. La razón es asegurar que el paladio coloidal absorba en el post-proceso. Todo este tiempo, asegúrese de mantener la limpieza. Los procedimientos de limpieza deben ir de la mano con las pautas.

Micro-grabado

Esta es la eliminación del óxido en una placa y luego rugosizar la placa. La razón es esencial. Es para asegurar una excelente unión entre el cobre base y la capa de orificio pasante plateado. Es importante notar que el nuevo cobre es altamente activo y funciona excelente en absorber paladio coloidal.

Prepreg

Esto implica principalmente la protección de la ranura de paladio contra daños. La razón principal para emprender prepreg es extender la vida útil del circuito. Los ingredientes principales aquí son los mismos que la ranura de paladio, excepto cloruro de paladio. El prepreg juega un papel importante en humedecer la pared del orificio. Sin el Prepreg, no habrá nada para sostener todas las capas juntas. Por lo tanto, su función principal es asegurar que fusione los núcleos grabados.

Activación

La activación es esencial en un orificio pasante plateado también. La pared del orificio que consiste en una carga positiva juega un papel significativo en absorber la partícula de paladio coloidal. Lo hace con la ayuda de control negativo. De esta manera, asegura que el orificio pasante plateado sea lo suficientemente compacto. La activación es uno de los pasos más críticos hacia la calidad de los sumideros de cobre. Otras cosas esenciales aquí incluyen temperaturas y puntos de control. Todos estos deben controlarse basándose en instrucciones de operación.

Descontaminación

La descontaminación es la eliminación de iones de estaño fuera de la partícula de paladio coloidal. Es con el único propósito de exponer el núcleo de paladio para asegurar que juegue un papel catalítico útil. Hay varios químicos para usar aquí. Sin embargo, uno de los mejores y más ideales es el ácido fluorobórico. Muchos fabricantes confían en este ácido, y por su experiencia, parece que el ácido es el mejor agente de despegue para usar.

PTH

Ahora, puede inducir el cobre electrolítico de la reacción auto-catalizada activando el núcleo de paladio. Puede usar el subproducto de la reacción y el nuevo cobre químico como catalizador de reacción. Ambos le permitirán catalizar la reacción eficazmente. De esta manera, la precipitación de cobre continuará eficazmente. Después de completar este paso, hay la deposición de cobre químico en la pared del orificio o la superficie de la placa. Al emprender este proceso, necesita asegurar que el baño se mantenga bajo agitación de aire estándar. De esta manera, podrá convertir mucho cobre divalente soluble.

La calidad del orificio pasante plateado viene con un efecto directo en la calidad de la fabricación de PCB. Si no sigue los pasos anteriores como se requiere, descanse asegurado de producir placas de baja calidad que pueden decepcionar en el mercado. Puede no tener más remedio que desechar todo y comenzar de nuevo. Tal cosa puede terminar siendo costosa para usted.

(Un PCB descompuesto)

5. Equipo de procesamiento de orificio pasante plateado

Como empresa de fabricación, entre otras cosas, tener en su lugar el mejor equipo de procesamiento de alta calidad es primordial. Es esencial para el éxito empresarial, especialmente en esta época de competencia feroz. Lo mismo ocurre en el mundo de los PCB. Tener equipo de procesamiento de orificios pasantes plateados es esencial.

Para mantenerse competitivo, rentable y relevante, tal equipo de procesamiento es necesario. El mercado está lleno de máquinas de plateado de orificios pasantes de alta calidad. Sin embargo, necesita asegurar que los obtiene de los proveedores correctos. La máquina de plateado de orificios pasantes Compacta 50 es una de las mejores en el mercado hasta ahora.

La máquina viene con cinco tanques de tratamiento, un tanque de enjuague por pulverización y dos baños de plateado de cobre. También cuenta con un triple enjuague 1 que tiene control de flujo. En todo momento, necesita asegurar que opera el equipo de orificios pasantes plateados más reciente. De esa manera, descanse asegurado de producir algunos de los mejores circuitos electrónicos.

(Máquina de taladrado PCB)

6. Problemas y soluciones de orificios pasantes plateados

Varios éxitos empresariales significativos acompañan a los orificios pasantes plateados. Si no se abordan en el menor tiempo posible, pueden inhibir la funcionalidad de la placa. Afortunadamente, las soluciones no están lejos. Los siguientes son problemas de orificios pasantes plateados y sus soluciones.

6.1 Ampollas y laminación en la placa

Las ampollas y laminación en un circuito es un gran problema para los fabricantes. Es la ocurrencia de mala adhesión de la unión. Lo bajo ocurre típicamente debido a una reacción química no deseada de cobre y el cobre base. Si quiere evitar esto, asegúrese de mantener la limpieza. Limpie la superficie de la placa para mejorar el recubrimiento y la adhesión. Además, elija un recubrimiento conformal que sea menos permeable. Por último, haga coincidir su recubrimiento conformal con la resistencia de soldadura de la placa para obtener una unión ideal. Otras causas de ampollas y laminación en la placa incluyen las siguientes:

Incapacidad para eliminar adhesivo y manchas de aceite

A veces, puede resultar difícil eliminar adhesivos y contaminantes de aceite, incluso después de algún rugosizado. Es otro problema importante que puede causar ampollas y laminación en la placa. Si se encuentra con tal situación, sepa que el prensado y taladrado adecuados pueden resolver este problema. Esto seguramente fortalecerá o asegurará que la eliminación de adhesivo y manchas de aceite sea fácil.

El agua neutra no está limpia después de la descontaminación, y hay Mn en la placa

El agua tibia necesita estar muy limpia. Si no, puede terminar con casos de ampollas y laminación en la placa. Para evitar tales instancias, necesita asegurar que verifique cuidadosamente las técnicas de tratamiento. Luego, si todo no está bien, puede tener que hacer algunos ajustes.

Surfactante en la placa

Un surfactante es un agente activo que puede encontrar en la superficie de la placa. Si se encuentra con tal, también puede no ser algo bueno. Un agente activo que se sienta en la parte superior de la superficie de la placa también puede resultar en instancias de ampollas y laminación. Si quiere evitar tal caso, necesita asegurar que tenga en cuenta la limpieza. Enjuague la superficie con agua no contaminada y verifique la densidad del baño de ácido. De esta manera, podrá evitar surfactantes en la placa.

Rugosizado insuficiente de la superficie de cobre

De nuevo, el micro-grabado y rugosizado corto de la superficie de cobre puede llevar a ampollas. Es uno de esos problemas que enfrentan muchos fabricantes de PCB globalmente. Pero afortunadamente, las soluciones no están demasiado lejos. Si quiere evitar esto, asegúrese de hacer lo siguiente. Primero, verifique y ajuste la densidad, humedad y tiempo de la máquina de micro-grabado. A veces, puede encontrar humedad alta en la máquina. Tal cosa puede terminar rugosizando el cobre, provocando ampollas en una placa.

Estaño en la superficie de cobre

Si encuentra una lata en la superficie de cobre, también podría significar peligro. Puede encontrar un contenedor en el cuerpo si el proceso acelerado no es suficiente. Al igual que el desafío anterior, también hay una solución para esto. Si se encuentra con este problema, asegúrese de verificar y ajustar el parámetro del proceso acelerado. Las apuestas aumentan aún más si está en producción de gran volumen.

Oxidación de la superficie del foil de cobre

Por último, está la oxidación de la superficie del foil de cobre. La oxidación es otro problema que puede resultar en ampollas en la placa. Si demasiado oxígeno se acumula en el foil de cobre, se condensará para formar partículas de agua. Las partículas de agua pueden entonces causar instancias de ampollas. Si quiere evitar tal problema, verifique el tiempo de goteo y circular. Si es posible, introduzca un sistema de goteo.

6.2 Sin cobre en PTH

Cobre insuficiente en el orificio pasante plateado es otro problema PTH que vale la pena notar. Si hay poco o ningún cobre en el PTH, surgirán vacíos de plateado. Los vacíos de plateado en una placa de circuito pueden inhibir el flujo adecuado de corriente. La solución para esto es asegurar que suficiente cobre vaya al PTH. De nuevo, el cobre no debería ser excesivo ya que puede bloquear los orificios. Otros problemas y soluciones bajo esta sección incluyen:

Desengrasante desequilibrado

Si el desengrasante no está equilibrado, puede terminar con poco o ningún cobre en el PTH. Como puede saber, no hay cobre en el PTH viene con muchos problemas. Si este es el caso, no entre en pánico todavía. Analice cuidadosamente y ajuste el desengrasante al rango normal.

Componente desequilibrado del cilindro PTH

¿Se encuentra con una situación donde tiene ingredientes desequilibrados en el cilindro PTH? Si es así, solo analice y ajústelo al rango deseado. A veces, puede tener que reabrir el cilindro para poner todo bien. En algunos casos, puede encontrar otros ingredientes agotados o demasiado pocos.

Sobre-aceleración

La aceleración excesiva puede resultar en poco cobre en el PTH. Una solución para esto es asegurar una reducción en las condiciones de tratamiento acelerado. Estas condiciones podrían ser aspectos como tiempo, temperatura y densidad.

Rugosidad de taladrado demasiado grande

¿La rugosidad de taladrado es excesiva o demasiado grande? No hay problema. Todo lo que necesita hacer es asegurar que controle el taladrado. Si lo hace, obtendrá la rugosidad de taladrado que desea.

Almacenamiento a largo plazo después de PTH

No hay necesidad de mantener la placa por mucho tiempo después de completar el PTH. Si quiere que todo funcione sin problemas, asegúrese de terminar su placa rápidamente. Según expertos de la industria, es ideal terminar la placa dentro de 8 horas después del PTH.

Llenar la placa con materia extraña o ampolla después de PTH

Para hacer esto, necesita verificar el cobre del panel y la circulación de alta velocidad.

6.3 Orificio tapado

Los orificios tapados son necesarios para la funcionalidad de una placa de circuito. Evitan que el PCB se cortocircuite y evitan que el residuo de fundente llegue a las vías. Los orificios tapados, cuando no se hacen bien, pueden dañar todo el circuito PHT. Decidimos hacer que estos aparezcan correctos, el taladrado adecuado es necesario. Los siguientes son algunos desafíos comunes de orificios tapados y sus soluciones.

• Relleno de resina – ¿Su lámina de cobre de taladrado o vía está llena de resina? Si es así, todo lo que puede necesitar hacer es controlar la sala de taladrado.
• Partículas de cobre en cilindro PTH – Si hay algunas partículas de cobre en el cilindro PTH, puede impedir que el cobre se licúe eficazmente. Si quiere evitar tal escenario, necesita verificar el sistema de filtrado. A veces, el sistema de filtrado puede ser defectuoso o no funcional.
• Materia extraña en panel – Residuo de cobre del panel o solo material extraño en el foro puede ser problemático. Emprender tratamiento de carbono a tiempo es necesario. Protegerá la placa de quemarse por el polvo de cobre que cae.

(Orificios tapados dañados de un PCB)

Resumen

La tecnología de orificio pasante plateado está aquí con nosotros. Y como se ve, PTH está aquí para quedarse. Pero en el lado positivo, viene con muchas ventajas. PTH es excelente para prototipado y pruebas. Aquí, puede intercambiar componentes en el PCB antes de diseñar el protoboard eficientemente.

Como se señaló antes, los componentes de orificio pasante son robustos, asegurándole durabilidad. ¿Tiene algún proyecto PTH próximo? Entregamos cantidades sin precedentes de integración a la industria electrónica. El diseño de PCB PTH requiere habilidades técnicas y precisión. Si planea tener placas de alta calidad, no hay daño en acercarse a expertos de la industria. Llámenos hoy para todas sus soluciones de PCB PTH.