通孔用於將導線相互連接。電子工業的發展也促進了PCB的發展。對印刷電路板的制造工藝和表面貼裝技術提出了更高的要求。通孔封堵工藝應運而生,應滿足以下要求-
(1)通孔內有銅,避免堵塞。
(2)導電孔內必須有錫和鉛,必須有壹定的厚度要求(4微米),不能有阻焊油墨進入孔內,從而造成焊珠在孔內;(2)導電孔內必須有錫和鉛,且必須有壹定的厚度要求(4微米);
(3)通孔必須有阻焊油墨堵塞、不透光、無錫環、錫珠和平整度的要求。
隨著電子產品向輕、薄、短、小的方向發展,PCB也向高密度、高難度方向發展。所以有大量的PCB,SMT,BGA,客戶在安裝元器件時需要插孔,插孔主要有五個作用:
(1)防止PCB過焊時焊料通過元件表面短路;尤其是我們在BGA焊盤上放置通孔的時候,必須先做插座,然後鍍金進行BGA焊接。
(2)避免通孔中殘留焊劑;
(3)電子廠表面安裝和元器件組裝完成後,PCB板必須吸真空,在測試儀上形成負壓,然後才能完成:
(4)防止表面錫膏流入孔內造成虛焊,從而影響安裝;
(5)防止波峰焊時錫珠爆裂,造成短路。
導電孔塞孔技術的實現
對於表貼板,尤其是BGA和IC安裝,孔塞孔壹定要平,正負1 mils,通孔邊緣不能有紅錫;為了滿足客戶的堵孔工藝要求,通孔中的錫珠可謂五花八門,特別長,難以控制,熱風整平時經常有油滴綠油的耐焊性測試;固化後出現油爆的問題。根據實際生產情況,總結了PCB的各種封堵工藝,並對其工藝和優缺點進行了對比說明:
註:熱風整平的原理是用熱風去除印刷電路板表面和孔中多余的焊料。將剩余的焊料均勻地塗覆在焊盤、無電阻焊線和表面封裝點上。這是壹種印刷電路板表面處理的方法。
1。熱風整平後塞孔技術
其工藝流程為:鋼板表面電阻焊,HAL塞孔固化。生產采用無塞孔工藝,熱風整平由鋁網或墨網完成,滿足客戶所有要求,導電孔采用塞孔。jack油墨可以是光敏油墨或熱固性油墨。為了保證濕膜顏色的壹致性,最好使用與版面相同的油墨。這種工藝可以保證熱風矯直後導電孔不掉油,但容易造成插墨汙染版材表面,不平整。客戶在安裝時很容易造成虛焊(尤其是在BGA中)。很多客戶不接受這種方式。
二.熱風整平前的塞孔技術
2.1用鋁板塞住孔,固化並研磨該板以進行圖案轉移。
此工藝采用數控鉆床鉆針孔鋁板制作篩板和塞孔,保證塞孔飽滿。塞孔油墨也可用於塞孔。其特點是硬度高,樹脂收縮變化小,與孔壁附著力好。工藝流程如下:預處理塞孔研磨板圖案轉移蝕刻板表面電阻焊。
采用這種方法可以保證導電孔的順利封堵,在熱風整平中不會出現油爆、孔邊油滴等質量問題,但這種工藝需要加厚銅才能使孔壁銅厚達到用戶要求。所以整個鍍銅板很高。而且對研磨機的性能有很高的要求。為了保證銅表面的樹脂完全去除,銅表面幹凈無汙染。很多PCB廠沒有壹個銅的濃縮工藝,設備的性能達不到要求,所以這個工藝在PCB廠沒有得到廣泛的應用。
2.2鋁塞孔後直接電阻焊接絲網印刷板。
這種工藝是用數控鉆床在鋁板上鉆壹個塞孔,做成篩板,塞孔安裝在絲網印刷機上。塞孔完成後,塞孔放置不超過30分鐘,篩板表面直接焊接36T篩網。工藝流程如下:預處理-堵孔-絲網印刷-預幹燥-曝光-固化。
這種工藝可以保證通孔蓋油好,塞孔光滑,濕膜顏色壹致。熱風整平可以保證導電孔不鍍錫,錫珠不會藏在孔裏,但固化後容易讓油墨進入孔內。焊盤導致可焊性差;熱風整平後,通孔邊緣起泡,油流失。很難使用這種工藝進行生產控制,工藝工程師必須使用特殊的程序和參數來確保栓塞的質量。
2.3鋁板表面打磨後,插塞、展開、預固化、焊接。
利用數控鉆床,在需要插塞的鋁片上鉆孔制成網板,在換線印刷機上安裝插塞孔。塞孔要飽滿,兩邊凸出,然後凝固,磨片要加工。工藝流程為:預處理-堵孔-。
由於工藝采用塞孔固化,保證HAL後不會掉油炸裂,很難徹底解決HAL後通孔上錫珠和錫的問題,所以很多客戶不接受。
2.4鋼板表面的電阻焊和堵孔同時完成。
這種方法使用安裝在絲網印刷機上的36T(43T)絲網,使用墊板或釘床,在完成板面時插入所有通孔。工藝流程為:預處理-加網-預烘-曝光-顯影-固化。
工藝時間短,設備利用率高。可以保證通孔不掉油,熱風整平後通孔不沾錫。但由於絲網印刷采用的是塞孔的方法,所以通孔中有大量的空氣。在固化過程中,空氣膨脹並穿透阻焊膜,導致孔隙、不規則性和少量通孔,從而將錫儲存在熱空氣中。目前,我公司經過大量實驗,選擇了不同類型的油墨和粘度,調整了絲網印刷的壓力,基本解決了孔洞和不均勻的問題,並已采用該工藝進行批量生產。