随着電(diàn)子産品向“輕、薄、短(duǎn)、小(xiǎo)”方向發展,PCB也向高(gāo)密度、高(gāo)難度發展,因此出現大(dà)量SMT、BGA的PCB,而客戶在貼裝元器(qì)件時(shí)要求塞孔,到底有(yǒu)哪些(xiē)用處呢?
導電(diàn)孔Via hole又名導通(tōng)孔,為(wèi)了達到客戶要求,線路闆導通(tōng)孔必須塞孔,經過大(dà)量的實踐,改變傳統的鋁片塞孔工藝,用白網完成線路闆闆面阻焊與塞孔。生(shēng)産穩定,質量可(kě)靠。
Via hole導通(tōng)孔起線路互相連結導通(tōng)的作(zuò)用,電(diàn)子行(xíng)業的發展,同時(shí)也促進PCB的發展,也對印制(zhì)闆制(zhì)作(zuò)工藝和(hé)表面貼裝技(jì)術(shù)提出更高(gāo)要求。Via hole塞孔工藝應運而生(shēng),同時(shí)應滿足下列要求:
(一)導通(tōng)孔內(nèi)有(yǒu)銅即可(kě),阻焊可(kě)塞可(kě)不塞;
(二)導通(tōng)孔內(nèi)必須有(yǒu)錫鉛,有(yǒu)一定的厚度要求(4微米),不得(de)有(yǒu)阻焊油墨入孔,造成孔內(nèi)藏錫珠;
(三)導通(tōng)孔必須有(yǒu)阻焊油墨塞孔,不透光,不得(de)有(yǒu)錫圈,錫珠以及平整等要求。
随着電(diàn)子産品向“輕、薄、短(duǎn)、小(xiǎo)”方向發展,PCB也向高(gāo)密度、高(gāo)難度發展,因此出現大(dà)量SMT、BGA的PCB,而客戶在貼裝元器(qì)件時(shí)要求塞孔,主要有(yǒu)五個(gè)作(zuò)用:
(一)防止PCB過波峰焊時(shí)錫從導通(tōng)孔貫穿元件面造成短(duǎn)路;特别是我們把過孔放在BGA焊盤上(shàng)時(shí),就必須先做(zuò)塞孔,再鍍金處理(lǐ),便于BGA的焊接。
(二)避免助焊劑殘留在導通(tōng)孔內(nèi);
(三)電(diàn)子廠表面貼裝以及元件裝配完成後PCB在測試機上(shàng)要吸真空(kōng)形成負壓才完成:
(四)防止表面錫膏流入孔內(nèi)造成虛焊,影(yǐng)響貼裝;
(五)防止過波峰焊時(shí)錫珠彈出,造成短(duǎn)路。
導電(diàn)孔塞孔工藝的實現
對于表面貼裝闆,尤其是BGA及IC的貼裝對導通(tōng)孔塞孔要求必須平整,凸凹正負1mil,不得(de)有(yǒu)導通(tōng)孔邊緣發紅上(shàng)錫;導通(tōng)孔藏錫珠,為(wèi)了達到客戶的要求,導通(tōng)孔塞孔工藝可(kě)謂五花(huā)八門(mén),工藝流程特别長,過程控制(zhì)難,時(shí)常有(yǒu)在熱風整平及綠油耐焊錫實驗時(shí)掉油;固化後爆油等問題發生(shēng)。現根據生(shēng)産的實際條件,對PCB各種塞孔工藝進行(xíng)歸納,在流程及優缺點作(zuò)一些(xiē)比較和(hé)闡述:
注:熱風整平的工作(zuò)原理(lǐ)是利用熱風将印制(zhì)電(diàn)路闆表面及孔內(nèi)多(duō)餘焊料去掉,剩餘焊料均勻覆在焊盤及無阻焊料線條及表面封裝點上(shàng),是印制(zhì)電(diàn)路闆表面處理(lǐ)的方式之一。
1、熱風整平後塞孔工藝
此工藝流程為(wèi):闆面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程進行(xíng)生(shēng)産,熱風整平後用鋁片網版或者擋墨網來(lái)完成客戶要求所有(yǒu)要塞的導通(tōng)孔塞孔。塞孔油墨可(kě)用感光油墨或者熱固性油墨,在保證濕膜顔色一緻的情況下,塞孔油墨最好采用與闆面相同油墨。此工藝流程能保證熱風整平後導通(tōng)孔不掉油,但(dàn)是易造成塞孔油墨污染闆面、不平整。客戶在貼裝時(shí)易造成虛焊(尤其BGA內(nèi))。所以許多(duō)客戶不接受此方法。
2、熱風整平前塞孔工藝
2.1 用鋁片塞孔、固化、磨闆後進行(xíng)圖形轉移
此工藝流程用數(shù)控鑽床,鑽出須塞孔的鋁片,制(zhì)成網版,進行(xíng)塞孔,保證導通(tōng)孔塞孔飽滿,塞孔油墨塞孔油墨,也可(kě)用熱固性油墨,其特點必須硬度大(dà),樹(shù)脂收縮變化小(xiǎo),與孔壁結合力好。工藝流程為(wèi):前處理(lǐ)→ 塞孔→磨闆→圖形轉移→蝕刻→闆面阻焊
用此方法可(kě)以保證導通(tōng)孔塞孔平整,熱風整平不會(huì)有(yǒu)爆油、孔邊掉油等質量問題,但(dàn)此工藝要求一次性加厚銅,使此孔壁銅厚達到客戶的标準,因此對整闆鍍銅要求很(hěn)高(gāo),且對磨闆機的性能也有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的要求,确保銅面上(shàng)的樹(shù)脂等徹底去掉,銅面幹淨,不被污染。許多(duō)PCB廠沒有(yǒu)一次性加厚銅工藝,以及設備的性能達不到要求,造成此工藝在PCB廠使用不多(duō)。
2.2 用鋁片塞孔後直接絲印闆面阻焊
此工藝流程用數(shù)控鑽床,鑽出須塞孔的鋁片,制(zhì)成網版,安裝在絲印機上(shàng)進行(xíng)塞孔,完成塞孔後停放不得(de)超過30分鍾,用36T絲網直接絲印闆面阻焊,工藝流程為(wèi):前處理(lǐ)——塞孔——絲印——預烘——曝光一顯影(yǐng)——固化
用此工藝能保證導通(tōng)孔蓋油好,塞孔平整,濕膜顔色一緻,熱風整平後能保證導通(tōng)孔不上(shàng)錫,孔內(nèi)不藏錫珠,但(dàn)容易造成固化後孔內(nèi)油墨上(shàng)焊盤,造成可(kě)焊性不良;熱風整平後導通(tōng)孔邊緣起泡掉油,采用此工藝方法生(shēng)産控制(zhì)比較困難,須工藝工程人(rén)員采用特殊的流程及參數(shù)才能确保塞孔質量
2.3 鋁片塞孔、顯影(yǐng)、預固化、
磨闆後進行(xíng)闆面阻焊
用數(shù)控鑽床,鑽出要求塞孔的鋁片,制(zhì)成網版,安裝在移位絲印機上(shàng)進行(xíng)塞孔,塞孔必須飽滿,兩邊突出為(wèi)佳,再經過固化,磨闆進行(xíng)闆面處理(lǐ),其工藝流程為(wèi):前處理(lǐ)——塞孔一預烘——顯影(yǐng)——預固化——闆面阻焊
由于此工藝采用塞孔固化能保證HAL後過孔不掉油、爆油,但(dàn)HAL後,過孔藏錫珠和(hé)導通(tōng)孔上(shàng)錫難以完全解決,所以許多(duō)客戶不接收。
2.4 闆面阻焊與塞孔同時(shí)完成
此方法采用36T(43T)的絲網,安裝在絲印機上(shàng),采用墊闆或者釘床,在完成闆面的同時(shí),将所有(yǒu)的導通(tōng)孔塞住,其工藝流程為(wèi):前處理(lǐ)--絲印--預烘--曝光--顯影(yǐng)--固化。
此工藝流程時(shí)間(jiān)短(duǎn),設備的利用率高(gāo),能保證熱風整平後過孔不掉油、導通(tōng)孔不上(shàng)錫,但(dàn)是由于采用絲印進行(xíng)塞孔,在過孔內(nèi)存着大(dà)量空(kōng)氣,在固化時(shí),空(kōng)氣膨脹,沖破阻焊膜,造成空(kōng)洞,不平整,熱風整平會(huì)有(yǒu)少(shǎo)量導通(tōng)孔藏錫。目前,我公司經過大(dà)量的實驗,選擇不同型号的油墨及粘度,調整絲印的壓力等,基本上(shàng)解決了過孔空(kōng)洞和(hé)不平整,已采用此工藝批量生(shēng)産。