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1、PCBPCB塞孔工艺主讲塞孔工艺主讲学习学习 资料资料WESKY20/6/20131罗献军罗献军油墨的用途、目的：1、绝缘阻抗2、保护线路3、避免氧化4、阻焊限焊5、塞孔防患21.1.先做完塞孔後再印板面油墨先做完塞孔後再印板面油墨 ( (采用三台印刷机采用三台印刷机) )2.2.连塞带印连塞带印 ( (采用两台印刷机、即双机连印采用两台印刷机、即双机连印) )3.3.於绿油加工前塞孔於绿油加工前塞孔 ( (一般采用於一般采用於HDI/BGAHDI/BGA板印制板印制) )4.4.於喷锡後塞孔於喷锡後塞孔 ( (塞孔量必须控制在塞孔量必须控制在3040%)3040%) 目前大部份目前大部份 P
2、CB PCB 客户采用之塞孔加工流程：客户采用之塞孔加工流程：注：塞孔板必须采用分後烤烘固化注：塞孔板必须采用分後烤烘固化 ( (用同一烤箱完成用同一烤箱完成) )31.1.起泡起泡/ /空泡问题空泡问题 ( (BlisterBlister) ) 於於 HAL HAL 加工加工2.2.锡珠问题锡珠问题 (Solder Ball) (Solder Ball) 於於 HAL HAL 加工加工3.3.弹油问题弹油问题 (Bleeding) (Bleeding) 於後固化加工於後固化加工4.4.爆孔问题爆孔问题 於後固化加工於後固化加工5.5.透光裂痕问题透光裂痕问题 (Cracking) (Crac
3、king) 於後固化加工於後固化加工 塞孔板常见问题：塞孔板常见问题：4存在不会出现存在存在爆孔爆孔不可以(锡珠出现)可以可以可以重工方面重工方面较易(塞孔量不足)不会出现较易(塞孔量不足)不会透光裂痕透光裂痕存在不会出现不存在不存在弹油弹油不会出现(除翻喷锡外)存在(塞孔量不足)存在（塞孔量不足）存在(塞孔量不足)锡珠锡珠不会出现存在存在不存在起泡起泡/ /空泡空泡塞孔常遇到问题塞孔常遇到问题较易较易较易较易塞孔量控制塞孔量控制较慢较慢最快快效率方面效率方面於喷锡後塞孔於喷锡後塞孔於绿油加工前塞孔於绿油加工前塞孔连塞带印连塞带印( (采用两台印刷机采用两台印刷机) )先塞孔後印板面油墨先塞孔
4、後印板面油墨( (采用三台印刷机采用三台印刷机) )塞孔方法塞孔方法 不同塞孔方法之比较：不同塞孔方法之比较：5 油墨塞孔量之影响因素：油墨塞孔量之影响因素：多推印油铲印油刮刀印刷方法刮刀印刷方法 (10mm (10mm 厚厚) )多薄厚网浆厚度网浆厚度 (Emulsion Thickness) (Emulsion Thickness)多小大印刷压力印刷压力 (Printing Pressure) (Printing Pressure)多慢快印刷速度印刷速度 (Printing Speed)(Printing Speed)多小大刮刀攻角刮刀攻角 (Attack Angle)(Attack An
5、gle)多软硬刮刀硬度刮刀硬度 (Squeegee Hardness)(Squeegee Hardness)多小大网目网目 (Mesh size) (Mesh size)多低高黏度黏度 (Viscosity)(Viscosity)油墨塞孔量油墨塞孔量影响件件影响件件影响因素影响因素6 一般塞孔印制之所需工具：一般塞孔印制之所需工具：1.1.刮刀之选择刮刀之选择 (20mm (20mm厚厚) )、硬度、硬度75-8075-80度。度。2.2.塞孔透气垫板塞孔透气垫板 。3.3.钉床钉床 ( (双面印刷双面印刷) )。4.4.塞孔网版之选择塞孔网版之选择 ( (铝片铝片/ /丝网丝网) )、36-
6、43T36-43T。5.5.印刷机之选择印刷机之选择 (23 (23台台) )、双机连印。、双机连印。注：塞孔板必须采分段後烘烤固化(用同一烤箱) )7 20mm 20mm 厚塞孔刮刀之应用：厚塞孔刮刀之应用：刮刀厚度：20mm固定座宽度：20mm刮刀底部阔度：5mm斜磨角度：25o刮刀硬度：70o 印刷状况： 20mm 刮刀(横切面)：8 选择塞孔刮刀及塞孔方法：选择塞孔刮刀及塞孔方法：部份部份 PCB PCB客户采用客户采用大部份大部份 PCB PCB客户采用客户采用部份部份 PCB PCB 客户采用客户采用攻角大，难於塞孔攻角大，难於塞孔板厚板厚 1.6mm 1.6mm， 刮一刀难於塞满
7、，刮一刀难於塞满，最少刮印最少刮印 23 23次次攻角小，易於塞孔攻角小，易於塞孔板厚板厚 1.6mm 1.6mm， 可刮一刀塞满，但可刮一刀塞满，但印刷速度慢印刷速度慢攻角小，易於塞孔攻角小，易於塞孔板厚板厚 1.6mm 1.6mm， 可刮一刀塞满可刮一刀塞满不建议采用塞孔方法不建议采用塞孔方法由於刮刀硬度较厚刮刀差，於塞孔由於刮刀硬度较厚刮刀差，於塞孔推刮时会出现变形，导致塞孔较果推刮时会出现变形，导致塞孔较果出现不均匀现象出现不均匀现象建议采用之塞孔厚刮刀建议采用之塞孔厚刮刀铲印法铲印法(10mm(10mm厚刮刀厚刮刀) )推印法推印法(10mm(10mm厚刮刀厚刮刀) )扒印法扒印法(
8、20mm(20mm厚刮刀厚刮刀) )9 攻角对塞孔之影响：攻角对塞孔之影响： 刮刀印刷时对油墨之受力攻角攻角F1f FF2F2F1f F FF1F2f= + 10 塞孔垫底基板之制造：塞孔垫底基板之制造：目的：有助於塞孔时空气释放，可减少印刷次数，并可使印刷时目的：有助於塞孔时空气释放，可减少印刷次数，并可使印刷时刮刀压力平均，同时使不同灌孔径之塞孔量均等。刮刀压力平均，同时使不同灌孔径之塞孔量均等。( (可用可用於塞孔及第一面印刷於塞孔及第一面印刷) )PCBPCB需要塞孔需要塞孔垫底基板垫底基板钻孔径：只须在所有塞孔位钻孔直径为钻孔径：只须在所有塞孔位钻孔直径为 3 3- -5mm (Di
9、a.)5mm (Dia.)达到透达到透气便于塞孔饱满，并多钻管位孔气便于塞孔饱满，并多钻管位孔( (与生产板相同与生产板相同) )作固作固定生产板。定生产板。基板材料：基板材料：1.6mm 1.6mm 厚，厚，FR-4 FR-4 基板基板 ( (蚀去表面铜箔较佳蚀去表面铜箔较佳) )12透气孔 钉床之制造：钉床之制造：(塞孔板建议采用双面印刷)目的：双面湿印时专用 (一般用於印刷第二面)注意事项： (1) (1) 钉与钉之间距离：钉与钉之间距离：50-8050-80mmmm(2(2) 尖钉之使用尖钉之使用 作作 Via Via 通孔之支撑通孔之支撑(3) (3) 平钉之使用平钉之使用 作铜面及
10、基材之支撑作铜面及基材之支撑基板材料：基板材料：1.6mm 1.6mm 厚，厚，FR-4 FR-4 基板基板PCBPCB钉床基板钉床基板尖钉尖钉平钉平钉50mm13 先塞孔後印板面油墨：先塞孔後印板面油墨：(采用三台印刷机)表面油墨印刷方向表面油墨印刷方向23&印油刀印油刀印油刀印油刀塞孔油墨推印方向塞孔油墨推印方向1覆墨刀覆墨刀铲印油厚刮刀铲印油厚刮刀14 连塞带印：连塞带印：(采用双刮刀印刷机)塞孔油墨推印方向塞孔油墨推印方向1推印油刀推印油刀铲印油刀铲印油刀表面油墨印刷方向表面油墨印刷方向2推印油刀推印油刀铲印油刀铲印油刀15 塞孔网版之选择及制造：塞孔网版之选择及制造：1.1.铝片网版
11、：铝片网版：( (铝片厚度：铝片厚度：0.3mm)0.3mm)2.2.丝印网版：丝印网版：( (一般采用一般采用36T36T丝网，网浆厚度丝网，网浆厚度 50m) 50m)钻孔径+ 0.1-0.15mm0.5mm (Dia.) 或以下钻孔径+ 0.1mm0.5mm (Dia.) 以上塞孔径之 Opening 直径钻孔直径注：注： 原则上铝片孔与过孔一样大，若塞孔径之原则上铝片孔与过孔一样大，若塞孔径之 Opening Opening 过大，孔环表面油墨过厚出现渍墨问题，会导致过大，孔环表面油墨过厚出现渍墨问题，会导致 HAL HAL 时产生空泡掉油问题。时产生空泡掉油问题。16 塞孔网版之比较
12、：塞孔网版之比较：塞孔时部份会出现不均匀，由於塞孔时部份会出现不均匀，由於丝丝网网纤维阻挡纤维阻挡较佳较佳塞孔效果塞孔效果较简单较简单( (与普通挡点丝与普通挡点丝网网制造相同制造相同) )较繁较繁( (须采用钻机钻孔须采用钻机钻孔) )制造方面制造方面丝印网版丝印网版铝片网版铝片网版 对位之建议：对位之建议：若采用铝片网版塞孔时，由於铝片不透光问题难於对位，建若采用铝片网版塞孔时，由於铝片不透光问题难於对位，建议先采用议先采用 Mylar Mylar 薄膜对位薄膜对位 ( (大部份大部份 PCB PCB 客户，部份客户采客户，部份客户采用胶片对位用胶片对位) )17 塞孔填满量之分析：塞孔填
13、满量之分析：裂痕透光锡珠问题较易出现空泡问题塞孔常遇到问题塞孔常遇到问题少於少於50%50%( (不建议不建议) )一般用於喷锡后塞一般用於喷锡后塞孔孔100%100%以上以上( (不建议不建议) )8080- -90%90%( (可接受可接受) )9090- -100%100%( (较理想较理想) )18 板面油墨印刷网版：板面油墨印刷网版：丝印网版：丝印网版：一般采用一般采用9090- -120120目目(36T(36T或或48T48T丝网丝网) )塞孔位置加挡点或不加挡点网版塞孔位置加挡点或不加挡点网版不用加挡点0.3mm 或以下10-14mil0.35-0.45mm (Dia.) 钻孔
14、径 0.1mm0.5mm (Dia.) 以上塞孔位挡点直径塞孔位挡点直径钻孔直径钻孔直径注：注： 为减少孔环表面油墨过厚出现渍墨问题，不少为减少孔环表面油墨过厚出现渍墨问题，不少 PCB PCB 客户於塞孔位置加设挡点。客户於塞孔位置加设挡点。19 塞孔网版开窗大小之影响：塞孔网版开窗大小之影响：(采用三台丝印机)1. 塞孔(c/s面)2. 板面印刷(c/s面)3. 板面印刷(s/s面)渍墨问题20 连塞带印之塞孔状况：连塞带印之塞孔状况：(采用两台丝印机)1. c/s面印刷2. s/s面印刷气泡21 加挡点印刷状况之比较：加挡点印刷状况之比较：(采用三台丝印机)板面印刷板面印刷(s/s(s/
15、s面面) )板面印刷板面印刷(c/s(c/s面面) )塞孔塞孔(c/s(c/s面面) )231加挡点印刷加挡点印刷加挡点印刷221.1.为改善塞孔板出现起泡及爆孔问题，显影後必需为改善塞孔板出现起泡及爆孔问题，显影後必需采用分段烤板固化方式烤板采用分段烤板固化方式烤板 7575o oC/60C/60-110-110min min - - 150150o oC/60minC/60min，否则在喷锡加工後，否则在喷锡加工後( (热风整平热风整平) ) 於塞於塞孔位置油墨常出现起泡问题。孔位置油墨常出现起泡问题。2.2.大部份大部份 PCB PCB 客户采用立式烤箱烤板，并以三段式客户采用立式烤箱烤
16、板，并以三段式温度设定为温度设定为 7 70 0o oC/60C/60-11-110min 0min - -1 15 50 0o oC/C/6 60min 0min ；部；部份客户隧道式烤箱烤烘固化。份客户隧道式烤箱烤烘固化。 塞孔板注意事项塞孔板注意事项(1)：註：註： 化学浸金板不能采用化学浸金板不能采用160160o oC C高温烤板，建议用高温烤板，建议用1 15 50 0o oC C后烤后烤5 50min0min由於过高温度烤板会使铜表面氧化，导致化学浸金加工後出由於过高温度烤板会使铜表面氧化，导致化学浸金加工後出现掉油问题现掉油问题。233.3.分段烤烘固化分段烤烘固化(Step
17、cure)(Step cure)，必须采用同一个烤箱，必须采用同一个烤箱及连续性升温烤烘固化，减少塞孔内油墨温度改变，及连续性升温烤烘固化，减少塞孔内油墨温度改变，急速上升，导致塞孔油墨或油墨内空气膨胀并向外急速上升，导致塞孔油墨或油墨内空气膨胀并向外推出，形成爆孔问题。同时，开始时烤箱温度必须推出，形成爆孔问题。同时，开始时烤箱温度必须降至降至40-6040-60o oC C间，否则采用分段烤烘固化没有作用，间，否则采用分段烤烘固化没有作用，这是解决爆孔问题及起泡问题之最佳方法。这是解决爆孔问题及起泡问题之最佳方法。( (参见参见下图下图) ) 塞孔板注意事项塞孔板注意事项(2)：244.4
18、.塞孔板文字油墨之印刷，必须在分段固化完成後进塞孔板文字油墨之印刷，必须在分段固化完成後进行印刷，否则会出现起泡及爆孔问题。这因为以下行印刷，否则会出现起泡及爆孔问题。这因为以下两原因：两原因：i.i.若塞孔板孔内油墨溶剂未能完全挥发时若塞孔板孔内油墨溶剂未能完全挥发时( (即分段即分段烤板低温烤烘不足烤板低温烤烘不足) )，油墨处於高温固化时会出，油墨处於高温固化时会出现爆孔或弹油问题；现爆孔或弹油问题；ii.ii.另一方面，没有采用分段烤板时，由於孔内油另一方面，没有采用分段烤板时，由於孔内油墨因温度改变墨因温度改变( (急速上升至急速上升至150150o oC C高温高温) )，塞孔油，塞孔油墨或空气膨胀并向外推出，形成爆孔问题。墨或空气膨胀并向外推出，形成爆孔问题。 塞孔板注意事项塞孔板注意事项(3)(3)：25
