孔銅厚度是影響 PCB 可靠性的關(guān)鍵因素。通過孔銅連接的內(nèi)外層導(dǎo)通路徑,是整個(gè)電路的“生命線”。厚度不足,會導(dǎo)致電氣不穩(wěn)定、熱循環(huán)疲勞甚至開路。
依據(jù) IPC-6012《剛性印制電路板的性能和鑒定要求》,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同等級的最小孔銅厚度:
Class 2(工業(yè)、通信設(shè)備):最小 20 μm(0.8 mil)
Class 3(高可靠性產(chǎn)品):最小 25 μm(1 mil)
同時(shí)還對外層銅厚、內(nèi)層銅厚、表面鍍層有單獨(dú)要求。例如,外層銅一般≥35 μm,而化學(xué)鍍銅層需具備足夠的延展性以抵抗熱沖擊。
為什么要有這些數(shù)值?因?yàn)榭足~在熱循環(huán)中承受應(yīng)力。銅層太薄會因膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致“孔壁裂紋”(barrel crack)。這種缺陷在回流或高溫老化后極難發(fā)現(xiàn),卻是最常見的隱性失效。
檢測方式通常是金相切片,用顯微鏡測量孔壁銅層厚度;部分工廠也采用 X-ray + 自動測厚儀進(jìn)行批量監(jiān)控。
有經(jīng)驗(yàn)的工程師會關(guān)注“平均厚度”和“最薄點(diǎn)”,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)要求的是最薄處≥最低值,而不是平均達(dá)標(biāo)。
孔銅厚度不僅是生產(chǎn)控制項(xiàng),也應(yīng)成為客戶驗(yàn)收的重點(diǎn)指標(biāo)。對 Class 3 產(chǎn)品,建議在報(bào)告中查看鍍銅均勻性數(shù)據(jù),以確保每個(gè)孔都能經(jīng)得起長期溫度沖。