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1、热风整平 VIA HOLE塞孔探讨发布: 2003-4-11 19:06 | 作者: kitty | 来源: PCB信息网 | 查看: 349次 摘 要：为了达到客户要求，导通孔必须塞孔，经过大量的实践，我们改变传统 的铝片塞孔工艺，用白网完成板面阻焊与塞孔。生产稳定，质量可靠。关键词：导通孔塞孔 阻焊与塞孔Via hole又名导电孔、导通孔，起线路互相连结导通的作用。电子行业的发展，同时也促进 PCB的发展，也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求。Via hole塞孔工艺应运而生，同时应满足下列要求：（一）导通孔内有铜即可，阻焊可塞可不塞；（二）导通孔内必须有锡铅，有一定的厚度要求（4
2、微米），不得有阻焊油墨入孔，造成孔内藏锡珠；（三）导通孔必须有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有锡圈，锡珠以及平整等要求。（如下图）一、线孔不透光二、导通孔必须盖油三、一面盖油，另一面须上Sn/Pb允许有锡珠、锡圈随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展，PCB也向高密度、高难度发展，因此出现大量SMT、BGA的PCB，而客户在贴装元器件时要求塞孔，主要有五个作用：（一）防止PCB过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路；（二）避免助焊剂残留在导通孔内；（三）电子厂表面贴装以及元件装配完成后PCB在测试机上要吸真空形成负压才完成：（四）防止表面锡膏流入孔内造成虚焊，影响贴装；（五）防止过波峰焊时锡珠弹
3、出，造成短路。对于表面贴装板，尤其是BGA及IC的贴装对导通孔塞孔要求必须平整，凸凹正负1MIL，不得有导通孔边缘发红上锡；导通孔藏锡珠，为了达到客户的要求，导通孔塞孔工艺可谓五花八门，工艺流程特别长，过程控制难，时常有在热风整平及绿油耐焊锡实验时掉油；固化后爆油等问题发生。现根据生产的实际条件，对PCB各种塞孔工艺进行归纳，在流程及优缺点作一些比较和阐述： 一 热风整平后塞孔工艺此工艺流程为：板面阻焊HAL塞孔固化。采用非塞孔流程进行生产，热风整平后用铝片网版或者挡墨网来完成客户要求所有要塞的导通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者热固性油墨，在保证湿膜颜色一致的情况下，塞孔油墨最好采用与板面相
4、同油墨。此工艺流程能保证热风整平后导通孔不掉油，但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整（如下图）。客户在贴装时易造成虚焊（尤其BGA内）。所以许多客户不接受此法。二 热风整平前塞孔工艺2.1用铝片塞孔、固化、磨板后进行图形转移此工艺流程用数控钻床，钻出须塞孔的铝片，制成网版，进行塞孔，保证导通孔塞孔饱满，塞孔油墨塞孔油墨，也可用热固性油墨，其特点必须硬度大，树脂收缩变化小，与孔壁结合力好。工艺流程为：前处理 塞孔磨板图形转移蚀刻板面阻焊铝片网版用此方法可以保证导通孔塞孔平整，热风整平不会有爆油、孔边掉油等质量问题，但此工艺要求一次性加厚铜，使此孔壁铜厚达到客户的标准，因此对整板镀铜要求很高，且对磨
5、板机的性能也有很高的要求，确保铜面上的树脂等彻底去掉，铜面干净，不被污染。许多PCB厂没有一次性加厚铜工艺，以及设备的性能达不到要求，造成此工艺在PCB厂使用不多。22用铝片塞孔后直接丝印板面阻焊此工艺流程用数控钻床，钻出须塞孔的铝片，制成网版，安装在丝印机上进行塞孔，完成塞孔后停放不得超过30分钟，用36T丝网直接丝印板面阻焊，工艺流程为：前处理塞孔丝印预烘曝光一显影固化铝片网版 网版用此工艺能保证导通孔盖油好，塞孔平整，湿膜颜色一致，热风整平后能保证导通孔不上锡，孔内不藏锡珠，但容易造成固化后孔内油墨上焊盘，造成可焊性不良；热风整平后导通孔边缘起泡掉油，采用此工艺方法生产控制比较困难，须工
6、艺工程人员采用特殊的流程及参数才能确保塞孔质量。23铝片塞孔、显影、预固化、磨板后进行板面阻焊。用数控钻床，钻出要求塞孔的铝片，制成网版，安装在移位丝印机上进行塞孔，塞孔必须饱满，两边突出为佳，再经过固化，磨板进行板面处理，其工艺流程为：前处理塞孔一预烘显影预固化板面阻焊铝片网版由于此工艺采用塞孔固化能保证HAL后过孔不掉油、爆油，但HAL后，过孔藏锡珠和导通孔上锡难以完全解决，所以许多客户不接收。 24板面阻焊与塞孔同时完成。此方法采用36T（43T）的丝网，安装在丝印机上，采用垫板或者钉床，在完成板面的同时，将所有的导通孔塞住，其工艺流程为：钉床前处理 丝印 预烘一一曝光一一显影 一一固化
7、网版准备此工艺流程时间短，设备的利用率高，能保证热风整平后过孔不掉油、导通孔不上锡，但是由于采用丝印进行塞孔，在过孔内存着大量空气，在固化时，空气膨胀，冲破阻焊膜，造成空洞，不平整，热风整平会有少量导通孔藏锡。目前，我公司经过大量的实验，选择不同型号的油墨及粘度，调整丝印的压力等，基本上解决了过孔空洞和不平整，已采用此工艺批量生产。由于不同工艺有不同工艺要求，生产条件以及设备的需要，各有优缺点，目前对于我公司塞孔板采用板面阻焊与塞孔同时完成，生产稳定、质量可靠，现就湿膜的控制与技巧作一些简单介绍：（一）油墨准备对于用板面阻焊油墨要求导通孔塞孔，对油墨的选择相对较少，随着这几年感光材料迅猛发展，
8、市面感光油墨种类越来越多。油墨中硬化剂成分占30以上，固体成分应占78，树脂收缩变化小，有利于塞孔，显影时间要长，undercut要小，保证元件孔内油墨显影干净。开油时，粘度应控制在220PS以上，（温度为22土2、湿度60土5RH）。开油水的添加尽量控制在15CCKG内，使用供应商提供的专用稀释剂。（二）工具准备1）垫板制作：用数控钻床2.0毫米的钻嘴钻与导通孔相同的板，使用1.0l.4毫米的覆铜板（边角料即可），使用垫板有利于排除导通孔内的空气；防止导通孔内油墨 污染台面。2）钉床制作：用数控钻床，钻孔孔径大小为3.20MM，孔与孔的距离为5CM，钉床四周用1. 4-1.6MM的铜条与钉床
9、钉共同支撑板面，使其受力均匀。（三）丝印板面丝印是板面阻焊与塞孔同时完成的过程，在板面达到客户要求的同时，要保证导通孔塞孔的质量，所以对丝印的技术有很高的要求：l）刮刀，选用6065度（肖氏硬度）的刮胶，硬度太高，板面线条会发红；硬度太低，塞孔效果不好，所以在选用刮刀采用的度，覆墨刀采用60度的刮胶。2）刮印压力，压力应控制在67KGCM2，刮印刀主要是塞孔，相对比覆墨刀的压力要大一些，有利于塞孔。3）刮刀的速度，刮刀的速度应控制在2.5格，刮印刀的速度要慢，覆墨刀的速度控制在35格，最好在4格，以保证线条拐角处阻焊膜的厚度。在丝印过程中，每印5块板须印一张新闻纸，粘去同版上的油墨。借助钉床进
10、行丝印，能够缩短流程，提高设备的利用率。在使用时应注意河床划伤和钉床压痕。（四）后固化固化是油墨溶剂挥发、分子间间隙缩小和树脂收缩的一个过程，固化使用热循环风箱。为了防止过孔内油墨爆出，采取分三段固化，低温时间相对长一些，高温段150士5，烘6070min即可。在固化前过UV机，能有效地防止弹油，使其表面光聚合反应更加彻底。随着社会的进步，科技的日新月异，PCB的线条越来越细，孔径越来越小，对于导通孔塞孔要求越来越高，如：阻焊塞孔只达到孔的13左右；双面加阻焊，要求塞孔且不透光：一块PCB中存在不同的孔径的导通孔要求塞孔。总之，导通孔塞孔是阻焊的一个难关，受着各方面因素的制约与影响，保证塞孔质量，严格控制其工艺流程及参数，同时保证整个工序良好的运作状态，时时监控生产的变化及时进行调整，才能保证塞孔质量，使其进一步完善。不同的厂有不同的生产条件及设备，所以存在不同的塞孔工艺，选用适当的塞孔工艺，去达到客户的要求，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
