導電孔Viahole又名導通孔,為了達到客戶要求,PCB線路板導通孔必須塞孔,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PCB線路板板面阻焊與塞孔。生產(chǎn)穩(wěn)定,質(zhì)量可靠。

Viahole導通孔起線路互相連結(jié)導通的作用,電子行業(yè)的發(fā)展,同時也促進電路板的發(fā)展,也對印制電路板制作工藝和表面貼裝技術提出更高要求。Viahole塞孔工藝應運而生,同時應滿足下列要求:

(一)導通孔內(nèi)有銅即可,阻焊可塞可不塞;

(二)導通孔內(nèi)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(nèi)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(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展,PCB板也向高密度、高難度發(fā)展,因此出現(xiàn)大量SMT、BGA的PCB線路板,而客戶在貼裝元器件時要求塞孔,主要有五個作用:

(一)避免助焊劑殘留在導通孔內(nèi);

(二)防止過波峰焊時錫珠彈出,造成短路;

(三)防止表面錫膏流入孔內(nèi)造成虛焊,影響貼裝;

(四)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壓才完成;

(五)防止PCB線路板過波峰焊時錫從導通孔貫穿元件面造成短路;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,便于BGA的焊接。

導電孔塞孔工藝的實現(xiàn)

對于表面貼裝板,尤其是BGA及IC的貼裝對導通孔塞孔要求必須平整,凸凹正負1mil,不得有導通孔邊緣發(fā)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,過程控制難,時常有在熱風整平及綠油耐焊錫實驗時掉油;固化后爆油等問題發(fā)生。現(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:熱風整平的工作原理是利用熱風將PCB表面及孔內(nèi)多余焊料去掉,剩余焊料均勻覆在焊盤及無阻焊料線條及表面封裝點上,是印制電路板表面處理的方式之一。

一、熱風整平后塞孔工藝

此工藝流程為:板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程進行生產(chǎn),熱風整平后用鋁片網(wǎng)版或者擋墨網(wǎng)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面相同油墨。此工藝流程能保證熱風整平后導通孔不掉油,但是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、熱風整平前塞孔工藝

①.用鋁片塞孔、固化、磨板后進行圖形轉(zhuǎn)移

此工藝流程用數(shù)控鉆床,鉆出須塞孔的鋁片,制成網(wǎng)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(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

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(zhì)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,確保銅面上的樹脂等徹底去掉,銅面干凈,不被污染。許多電路板廠沒有一次性加厚銅工藝,以及設備的性能達不到要求,造成此工藝在電路板廠使用不多。

②.用鋁片塞孔后直接絲印板面阻焊

此工藝流程用數(shù)控鉆床,鉆出須塞孔的鋁片,制成網(wǎng)版,安裝在絲印機上進行塞孔,完成塞孔后停放不得超過30分鐘,用36T絲網(wǎng)直接絲印板面阻焊,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,熱風整平后能保證導通孔不上錫,孔內(nèi)不藏錫珠,但容易造成固化后孔內(nèi)油墨上焊盤,造成可焊性不良;熱風整平后導通孔邊緣起泡掉油,采用此工藝方法生產(chǎn)控制比較困難,須工藝工程人員采用特殊的流程及參數(shù)才能確保塞孔質(zhì)量。

③.鋁片塞孔、顯影、預固化、磨板后進行板面阻焊。

用數(shù)控鉆床,鉆出要求塞孔的鋁片,制成網(wǎng)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(jīng)過固化,磨板進行板面處理,其工藝流程為:前處理——塞孔一預烘——顯影——預固化——板面阻焊。

由于此工藝采用塞孔固化能保證HAL后過孔不掉油、爆油,但HAL后,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。

④.PCB線路板面阻焊與塞孔同時完成。

此方法采用36T(43T)的絲網(wǎng),安裝在絲印機上,采用墊板或者釘床,在完成板面的同時,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,能保證熱風整平后過孔不掉油、導通孔不上錫,但是由于采用絲印進行塞孔,在過孔內(nèi)存著大量空氣,在固化時,空氣膨脹,沖破阻焊膜,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(jīng)過大量的實驗,選擇不同型號的油墨及粘度,調(diào)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(chǎn)。