相互接続の欠陥（ICD）

相互接続の欠陥（ICD）について知っておくべきこと

内層分離、または相互接続欠陥（ICD） 、PCBの回路障害につながる可能性があります。完全に機能するPCBを作成するには、メーカーはICDとその原因に注意する必要があります。 ICDと、メーカーがICDを防止および修正する方法について説明します。

相互接続の欠陥（ICD）とは何ですか？

PCBの製造中に、メーカーは内層回路にドリルで穴を開け、穴に無電解銅をメッキして内層回路を接続しました。通常ビアと呼ばれるこの銅メッキの穴は、回路をボードの最上層に運びます。ビアを使用すると、PCBのさまざまなレイヤーを接続して、機能を提供できます。

ただし、このドリル穴の中または近くに欠陥が発生する場合があります。この欠陥は、相互接続欠陥（ICD）または内層分離と呼ばれます。この用語が示すように、ICDには銅フィラーと回路の分離が含まれます。 PCBが正しく機能するには、これらのコンポーネントが正しく接続されている必要があります。内層の銅の信頼性は、システムに損傷を与えない機能的なPCBを作成するための鍵です。

ICDは、ほとんどの場合、はんだ付けなどの熱衝撃に応答して発生します。通常、ICDはボードの両側の最初の内層にあり、より深い層にはそれほど頻繁にはありません。

レイヤーの分離の原因は何ですか？

ICDには、銅結合の障害と過剰な破片という2つの一般的な原因があります。一部の専門家は原因に基づいてICDを分類しますが、この記事では、欠陥の場所に基づいてタイプを使用します。これらのカテゴリの詳細については、次のセクションにスキップしてください。今のところ、ICDの2つの主な原因に焦点を当てます。

• 破片ベースのICD： 穴あけプロセス中に、破片が相互接続穴に入る可能性があります。ガラスや無機フィラーからのドリルスミアや粒子もこれらの穴に蓄積する可能性があります。これらの物質を一掃することは製造プロセスの標準的な部分ですが、このステップが正しく行われなかったり、見落とされたりすることがあります。破片は、ほとんどの場合、無機フィラーを特徴とする低損失材料でICDを引き起こします。
• 銅結合不良ICD： その他の場合、ICDは破片の閉塞によるものではありません。代わりに、内側の銅層が接続に失敗するか、破損します。これは、結合に高い応力がかかっている場合、または結合が十分に強力でない場合に発生する可能性があります。より厚いPCBとより大きな穴は、銅結合障害ICDが発生するリスクを高めます。製造業者は、ボードの厚さなどの技術の変化により、近年、このタイプのICDをより頻繁に見ています。 PCBの設計が進むにつれ、この種の故障が少なくなることを願っています。

高レベルの樹脂、銅の量の減少、耐熱性の低い材料の使用などの要因により、ICDのリスクが高まります。硬化が不十分なボードも、層の分離に対して非常に脆弱です。

分離の種類

PCB内の場所で分類すると、ICDは次の3つのカテゴリのいずれかに分類できます。

• タイプI： 内層の銅と無電解銅の界面で発生します
• タイプII： 無電解銅と電解銅の界面で見つかりました
• タイプIII： 無電解銅層内にあります

タイプIおよびタイプIIIICDは通常、無電解銅プロセス中の制御不良（銅結合の破損）が原因で発生しますが、タイプII ICDは汚染（破片ベース）が原因で発生します。 ICDの位置を決定するために、メーカーはマイクロセクショニング技術と表面エッチングを使用して、ボードの断面を見やすくします。タイプIIIICDは、検出するために正確なテストを必要とするため、ICDテストに細心の注意を払うことが重要です。

分離を防ぐ方法

PCBの内層の分離を防ぐことは明らかなようです—生産の次の段階に進む前にそれをテストするだけです。ただし、ICDはストレスに反応して発生するため、テスト中に常に表示されるとは限りません。代わりに、欠陥の欠如がこれまで以上に重要である場合、それらは組み立てまたは使用中に発生する傾向があります。 PCBでICDが形成されるのを真に防ぐには、プロアクティブなアプローチが必要です。

ICDのリスクを減らすために、製造業者は製造プロセスのすべての部分に注意を払う必要があります。具体的には、ICDの根本原因に取り組むために次の手順を実行できます。

• 特にドリルビットが高温になる方法を使用する場合は、ドリル穴の壁を完全に塗りつぶします。
• 耐熱性のある材料を使用してください
• 無電解銅が高応力に耐える適切な結晶粒構造と厚さを持っていることを確認してください

内層の銅の信頼性を向上させることは、製造プロセスの品質に依存します。 ICDのリスクが最も低いのは、適切な材料、掘削パラメータ、および化学的制御を使用することです。

PCB製造プロセスの詳細については、オンラインでお問い合わせください または、717-558-5975に電話してください。