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PCB導電孔塞孔工藝及原因詳解_深圳市金彙達線路板有限公司
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PCB導電孔塞孔工藝及原因詳解
時間:2018-03-07 瀏覽次數:8358
深圳市金彙達線路板有限公司是一家專注於多品種、小批量、高精密線路板的高新技術企業,生產工廠位於深圳市經濟特區,車間建築麵積8000多平米,員工230餘人,專業研發技術人員近30人,月產能可達1.5萬平米,產品最小線寬/線距3Mil,最小孔徑0.15mm,最高可達20層,最大銅厚內外層6OZ,板厚0.15-5.0mm,廣泛應用於電源電子、工業控製、通訊、安防、消費電子等多個領域。

PCB設計之導電孔塞孔工藝


  【PCB信息網】導電孔Via hole又名導通孔,為了達到客戶要求,導通孔必須塞孔,經過大量的實踐,改變傳統的鋁片塞孔工藝,用白網完成板麵阻焊與塞孔。生產穩定,質量可靠。

  Via hole導通孔起線路互相連結導通的作用,電子行業的發展,同時也促進PCB的發展,也對印製板製作工藝和表麵貼裝技術提出更高要求。Via hole塞孔工藝應運而生,同時應滿足下列要求:


  (一)導通孔內有銅即可,阻焊可塞可不塞;
  (二)導通孔內必須有錫鉛,有一定的厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨入孔,造成孔內藏錫珠;
  (三)導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。


  隨著電子產品向“輕、薄、短、小”方向發展,PCB也向高密度、高難度發展,因此出現大量SMT、BGA的PCB,而客戶在貼裝元器件時要求塞孔,主要有五個作用:

  (一)防止PCB過波峰焊時錫從導通孔貫穿元件麵造成短路;特別是我們把過孔放在BGA焊盤上時,就必須先做塞孔,再鍍金處理,便於BGA的焊接。


  (二)避免助焊劑殘留在導通孔內;
  (三)電子廠表麵貼裝以及元件裝配完成後PCB在測試機上要吸真空形成負壓才完成:
  (四)防止表麵錫膏流入孔內造成虛焊,影響貼裝;
  (五)防止過波峰焊時錫珠彈出,造成短路。


導電孔塞孔工藝的實現

  對於表麵貼裝板,尤其是BGA及IC的貼裝對導通孔塞孔要求必須平整,凸凹正負1mil,不得有導通孔邊緣發紅上錫;導通孔藏錫珠,為了達到客戶的要求,導通孔塞孔工藝可謂五花八門,工藝流程特別長,過程控製難,時常有在熱風整平及綠油耐焊錫實驗時掉油;固化後爆油等問題發生。現根據生產的實際條件,對PCB各種塞孔工藝進行歸納,在流程及優缺點作一些比較和闡述:

注:熱風整平的工作原理是利用熱風將印製電路板表麵及孔內多餘焊料去掉,剩餘焊料均勻覆在焊盤及無阻焊料線條及表麵封裝點上,是印製電路板表麵處理的方式之一。

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熱風整平後塞孔工藝

  此工藝流程為:板麵阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程進行生產,熱風整平後用鋁片網版或者擋墨網來完成客戶要求所有要塞的導通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者熱固性油墨,在保證濕膜顏色一致的情況下,塞孔油墨最好采用與板麵相同油墨。此工藝流程能保證熱風整平後導通孔不掉油,但是易造成塞孔油墨汙染板麵、不平整。客戶在貼裝時易造成虛焊(尤其BGA內)。所以許多客戶不接受此方法。

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熱風整平前塞孔工藝

2.1用鋁片塞孔、固化、磨板後進行圖形轉移

  此工藝流程用數控鑽床,鑽出須塞孔的鋁片,製成網版,進行塞孔,保證導通孔塞孔飽滿,塞孔油墨塞孔油墨,也可用熱固性油墨,其特點必須硬度大,樹脂收縮變化小,與孔壁結合力好。工藝流程為:前處理→ 塞孔→磨板→圖形轉移→蝕刻→板麵阻焊。

  用此方法可以保證導通孔塞孔平整,熱風整平不會有爆油、孔邊掉油等質量問題,但此工藝要求一次性加厚銅,使此孔壁銅厚達到客戶的標準,因此對整板鍍銅要求很高,且對磨板機的性能也有很高的要求,確保銅麵上的樹脂等徹底去掉,銅麵幹淨,不被汙染。許多PCB廠沒有一次性加厚銅工藝,以及設備的性能達不到要求,造成此工藝在PCB廠使用不多。

2.2用鋁片塞孔後直接絲印板麵阻焊

  此工藝流程用數控鑽床,鑽出須塞孔的鋁片,製成網版,安裝在絲印機上進行塞孔,完成塞孔後停放不得超過30分鍾,用36T絲網直接絲印板麵阻焊,工藝流程為:前處理——塞孔——絲印——預烘——曝光一顯影——固化。


  用此工藝能保證導通孔蓋油好,塞孔平整,濕膜顏色一致,熱風整平後能保證導通孔不上錫,孔內不藏錫珠,但容易造成固化後孔內油墨上焊盤,造成可焊性不良;熱風整平後導通孔邊緣起泡掉油,采用此工藝方法生產控製比較困難,須工藝工程人員采用特殊的流程及參數才能確保塞孔質量。

2.3鋁片塞孔、顯影、預固化、磨板後進行板麵阻焊。

  用數控鑽床,鑽出要求塞孔的鋁片,製成網版,安裝在移位絲印機上進行塞孔,塞孔必須飽滿,兩邊突出為佳,再經過固化,磨板進行板麵處理,其工藝流程為:前處理——塞孔一預烘——顯影——預固化——板麵阻焊。


  由於此工藝采用塞孔固化能保證HAL後過孔不掉油、爆油,但HAL後,過孔藏錫珠和導通孔上錫難以完全解決,所以許多客戶不接收。

2.4板麵阻焊與塞孔同時完成。

  此方法采用36T(43T)的絲網,安裝在絲印機上,采用墊板或者釘床,在完成板麵的同時,將所有的導通孔塞住,其工藝流程為:前處理--絲印--預烘--曝光--顯影--固化。


  此工藝流程時間短,設備的利用率高,能保證熱風整平後過孔不掉油、導通孔不上錫,但是由於采用絲印進行塞孔,在過孔內存著大量空氣,在固化時,空氣膨脹,衝破阻焊膜,造成空洞,不平整,熱風整平會有少量導通孔藏錫。目前,我公司經過大量的實驗,選擇不同型號的油墨及粘度,調整絲印的壓力等,基本上解決了過孔空洞和不平整,已采用此工藝批量生產。

塞孔製程對PCB的要求

項目

參數

備注

板厚要求

>1.0mm


塞油孔孔徑

<0.6mm

主要由油墨性能決定。當塞油孔孔徑為0.6-0.8mm時應允許少量裂孔。

塞油孔開窗

對於塞油孔要求雙麵均tenting

對於單麵開窗的塞油孔無法保證100%塞滿(不裂孔)。




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