為什么要將PCB線路板過孔堵上?
- 發(fā)布時間:2023-05-23 11:50:04
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導(dǎo)電孔Viahole又名導(dǎo)通孔,為了達到客戶要求,線路板導(dǎo)通孔必須塞孔,經(jīng)過大量的實踐,改變傳統(tǒng)的鋁片塞孔工藝,用白網(wǎng)完成線路板板面阻焊與塞孔。生產(chǎn)穩(wěn)定,質(zhì)量可靠。Viahole導(dǎo)通孔起到了線路相互連接、電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用,也促進了PCB的發(fā)展,對印刷板的生產(chǎn)工藝和表面安裝技術(shù)提出了更高的要求。Viahole塞孔工藝應(yīng)運而生,同時應(yīng)滿足下列要求:
?。ㄒ唬┲灰獙?dǎo)通孔內(nèi)有銅就可以了,使用阻焊材料來填塞可有可無。
(二)導(dǎo)通孔內(nèi)必須有錫鉛,有一定厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨進入孔內(nèi),造成錫珠隱藏在孔內(nèi);
(三)導(dǎo)通孔必須有阻焊油墨塞孔,不透光,不得有錫圈,錫珠以及平整等要求。
由于電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展,PCB也向高密度、高難度方向發(fā)展,因此出現(xiàn)了大量的SMT、BGA的PCB,而且客戶在粘貼元件時要求塞孔,主要有五個功能:
?。ㄒ唬┓乐筆CB峰值焊接時錫從導(dǎo)通孔穿過元件表面造成短路;特別是當(dāng)我們在BGA焊盤上放置過孔時,我們必須先插入孔,然后鍍金,以方便BGA焊接。
(二)避免導(dǎo)通孔內(nèi)殘留助焊劑;
(三)電子廠表面貼裝以及元件裝配完成后PCB在測試機上要吸真空形成負(fù)壓才完成:
(四)防止表面錫膏流入孔內(nèi)造成虛焊,影響貼裝;
(五)防止錫珠在過峰焊接過程中彈出,造成短路。
導(dǎo)電孔塞孔工藝的實現(xiàn)
對于表面貼裝板,尤其是BGA及IC的貼裝對導(dǎo)通孔塞孔要求必須平整,凸凹正負(fù)1mil,不得有導(dǎo)通孔邊緣發(fā)紅上錫;導(dǎo)通孔藏錫珠,為了達到客戶的要求,導(dǎo)通孔塞孔工藝可謂五花八門,工藝流程特別長,過程控制難,時常有在熱風(fēng)整平及綠油耐焊錫實驗時掉油;固化后爆油等問題發(fā)生?,F(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)的實際條件,對PCB各種塞孔工藝進行歸納,在流程及優(yōu)缺點作一些比較和闡述:
注意:熱空氣平整的工作原理是利用熱空氣去除印刷電路板表面和孔內(nèi)多余的焊料,將剩余的焊料均勻地覆蓋在焊盤、無阻焊線和表面封裝上,這是印刷電路板表面的處理方法之一。
一、在熱風(fēng)整平之后,需要進行塞孔工藝。
此工藝流程為:板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔工藝生產(chǎn),熱風(fēng)整平后,采用鋁網(wǎng)版或擋墨網(wǎng)完成客戶要求的所有要塞的導(dǎo)孔塞孔。如果要塞孔(即填補孔洞),可以使用感光油墨或熱固性油墨。為了確保濕膜顏色一致,最好選擇與版面相同的油墨。這個過程可以保證熱風(fēng)平整后導(dǎo)通孔不掉油,但是容易造成塞孔油墨污染板面,不平整。客戶在貼裝時易造成虛焊(尤其BGA內(nèi))。所以許多客戶不接受此方法。
二、熱風(fēng)整平前塞孔工藝
2.1用鋁片塞孔、固化、磨板后進行圖形轉(zhuǎn)移
在這個過程中,使用數(shù)控鉆床,鉆出必須填充孔的鋁片,制成網(wǎng)格版本,填充孔,以確保導(dǎo)通孔的填充孔。熱固性油墨也可用于填充孔油墨。其特點必須是硬度高、樹脂收縮變化小、與孔壁結(jié)合力好。工藝流程為:前處理→塞孔→磨板→圖形轉(zhuǎn)移→蝕刻→板面阻焊
這種方法可以保證導(dǎo)通孔的平整,熱空氣的平整不會出現(xiàn)爆油、孔邊掉油等質(zhì)量問題。但是這個過程需要一次加厚銅,使孔壁的銅厚達到客戶的標(biāo)準(zhǔn),所以對整板的鍍銅要求很高,對磨板機的性能要求也很高,保證銅表面的樹脂完全去除,銅表面干凈無污染。很多PCB工廠沒有一次性加厚銅工藝,設(shè)備性能不能滿足要求,導(dǎo)致PCB工廠很少使用這種工藝。
2.2首先,需用鋁片堵住孔洞,然后才能直接在板面上進行絲印阻焊。
網(wǎng)版采用數(shù)控鉆床鉆孔鋁片制作,并安裝在絲網(wǎng)印刷機上進行塞孔工藝,完成需要塞孔的工藝流程。完成塞孔后必須在30分鐘內(nèi)開始使用。使用36T絲網(wǎng)直接對絲印板面進行阻焊,完整的工藝流程包括:前處理,塞孔,絲印,預(yù)烘,曝光,顯影和固化。
該工藝可保證導(dǎo)孔蓋油好,塞孔平整,濕膜顏色一致。熱風(fēng)平整后,可保證導(dǎo)孔無錫,孔內(nèi)無錫珠,但固化后容易造成孔內(nèi)油墨上的焊盤,導(dǎo)致可焊性差;熱風(fēng)平整后,導(dǎo)孔邊緣起泡脫油,難以采用該工藝方法進行生產(chǎn)控制。工藝工程師必須采用特殊的工藝和參數(shù)來保證塞孔的質(zhì)量。
2.3鋁片塞孔、顯影、預(yù)固化、磨板后進行板面阻焊。
使用數(shù)控鉆床,鉆出需要塞孔的鋁片,制成網(wǎng)狀版本,安裝在移位絲網(wǎng)印刷機上進行塞孔。塞孔必須飽滿,兩側(cè)突出為佳,然后固化,磨板進行板面處理。其工藝流程如下:預(yù)處理-塞孔預(yù)烘-顯影-預(yù)固化-板面阻焊。由于這種工藝采用塞孔固化,很多客戶不接受,因為很難保證HAL后的過孔不會掉油或爆油。
2.4本工藝可同時完成PCB表面阻焊和孔插件安裝。
該方法采用36T(43T)絲網(wǎng),安裝在絲網(wǎng)印刷機上,使用墊板或釘床,同時完成板表面,堵塞所有導(dǎo)孔,工藝流程為:預(yù)處理-絲網(wǎng)印刷-預(yù)烘干-曝光-顯影-固化。這個過程時間短,設(shè)備利用率高,可以保證熱風(fēng)平整后過孔不掉油,導(dǎo)通孔不上錫。但由于用絲網(wǎng)印刷堵塞孔,過孔內(nèi)有大量空氣。固化時,空氣膨脹,沖破阻焊膜,造成孔洞不平整,熱風(fēng)平整時會有少量導(dǎo)通孔隱藏錫。目前,經(jīng)過大量實驗,我公司選擇了不同類型的油墨和粘度,調(diào)整了絲網(wǎng)印刷的壓力,基本解決了孔洞和不均勻性問題,并采用了這一工藝進行了大規(guī)模生產(chǎn)。
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