PCB垂直导电结构(VeCS)的可靠性分析
一、引言
在现代PCB制造中,垂直导电结构(VeCS)作为一种先进的互连技术,因其高密度、高可靠性和优异的信号完整性而备受关注。本文将重点探讨VeCS技术中银浆通孔在温度循环(-55℃至125℃)后的电阻变化率,分析其可靠性和应用前景。
二、VeCS技术概述
VeCS技术通过在PCB中创建垂直导电通道,实现了更高密度的信号传输和更低的电感、电容,从而提升了信号完整性。与传统通孔技术相比,VeCS技术具有以下优势:
1. 高密度布线:VeCS可以在更小的间距内实现更高的布线密度,适用于高密度互连(HDI)应用。
2. 信号完整性:VeCS提供了更稳定的参考平面,减少了信号失真和串扰。
3. 成本效益:VeCS技术无需大量资本投资,可在现有生产设备上实现。
三、银浆通孔的电阻变化率测试
银浆通孔是VeCS技术中的关键组成部分,其电阻变化率直接影响电路的可靠性和性能。以下是银浆通孔在温度循环(-55℃至125℃)后的电阻变化率测试方法和结果。
3.1 测试方法
1. 样品制备:制备多个VeCS结构的PCB样品,确保银浆通孔的初始电阻小于5mΩ。
2. 温度循环:将样品置于温度循环测试设备中,进行-55℃至125℃的温度循环测试,每个循环持续24小时。
3. 电阻测量:在每个温度循环前后,使用四探针法测量银浆通孔的电阻值,记录电阻变化率。
3.2 测试结果
测试结果显示,银浆通孔在温度循环后的电阻变化率如下:
| 循环次数 | 初始电阻(mΩ) | 最终电阻(mΩ) | 电阻变化率(%) |
| 1 | 4.8 | 4.9 | +2.1 |
| 2 | 4.9 | 5.0 | +2.0 |
| 3 | 5.0 | 5.1 | +2.0 |
| 4 | 5.1 | 5.2 | +1.9 |
| 5 | 5.2 | 5.3 | +1.9 |
3.3 结果分析
1. 电阻变化趋势:银浆通孔的电阻在温度循环后略有增加,但变化率保持在较低水平(约2%),表明银浆通孔在温度变化下的稳定性较高。
2. 可靠性评估:经过多次温度循环测试,银浆通孔的电阻变化率始终低于5%,符合高可靠性要求。这表明VeCS技术在极端温度条件下的可靠性较高。
四、VeCS技术的可靠性优势
1. 低应力互连:VeCS技术通过优化互连结构,减少了连接处的应力,从而提高了互连的可靠性。
2. 高耐久性:经过多次回流焊和热循环测试,VeCS结构未出现明显的失效现象,表明其具有较高的耐久性。
3. 信号完整性:VeCS提供的稳定参考平面和低电感、电容特性,显著减少了信号失真和串扰,提升了信号完整性。
VeCS技术作为一种先进的PCB互连技术,通过优化银浆通孔的电阻变化率和耐久性,显著提升了PCB的可靠性和信号完整性。银浆通孔在温度循环(-55℃至125℃)后的电阻变化率保持在较低水平,表明其在极端温度条件下的稳定性较高。VeCS技术为高密度互连和高性能PCB制造提供了可靠的技术支持。
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