PCB 电路板上的引线通孔必须堵上,到底要学什么?

随着电子产品向 "轻、薄、短、小 "方向发展、 多氯联苯 又要高密度、高难度开发,所以出现了大量的 SMT、BGA PCB,而客户在贴装元件时要求插孔,这到底有什么用呢?

导电孔Via孔,为了满足客户要求,电路板导电孔必须是塞孔,经过大量实践,改变传统的铝合金塞孔工艺,用白网完成电路板板面焊接和塞孔。生产稳定,质量可靠。

实现导电堵孔工艺

对于表面贴装板,特别是BGA和IC贴装上的导电孔塞孔要求必须平整,凸凹正负1mil,不得有导电孔边缘红上锡;导电孔内隐藏锡珠,为了达到客户要求,导电孔塞孔工艺可谓多种多样,工艺流程特别长,工艺控制难度大,时有在热风整平和绿油阻焊实验时掉油;固化后爆油等问题发生。现根据生产的实际情况,对PCB塞孔工艺进行总结,并对工艺的优缺点作一些比较和阐述。

注:热风整平的工作原理是利用热风去除印刷电路板表面多余的焊料和孔洞,将剩余的焊料均匀地覆盖在焊盘和不耐高温的焊线及表面封装点上,是印刷电路板表面处理的方法之一。

堵孔工艺后的热空气整平

该工艺流程为:抗蚀板 → HAL → 堵孔 → 固化。生产中使用的是非堵孔工艺。热风整平后,使用铝片钢网或油墨堵网完成客户要求的所有通孔堵孔。堵孔油墨可以是感光油墨或热固性油墨,在保证湿膜颜色一致的情况下,堵孔油墨最好使用与板面相同的油墨。这种工艺可以保证热风整平后导孔不掉油,但容易造成堵孔油墨污染板面和凹凸不平。客户在贴装时容易造成虚焊(尤其是 BGA)。所以很多客户不接受这种方法。

热空气找平前的堵塞工艺

2.1 用铝板堵孔、固化、打磨转印图形后的木板

本工艺采用数控钻孔机,钻出待堵铝板,制成模版,堵孔时要保证导孔堵孔饱满,堵孔油墨可用热固性油墨,其特点是必须坚硬,树脂收缩变化小,与孔壁结合力好。工艺流程为:预处理→堵孔→磨板→图形转印→蚀刻→板面电阻焊接

用这种方法可以保证导孔塞孔平整,热风整平不会有爆油、孔边油等质量问题,但这种工艺要求一次性加厚铜,使孔壁铜厚达到客户标准,所以对整板镀铜要求很高,而且对研磨机的性能也有很高的要求,要保证铜表面的树脂等彻底清除,铜表面干净,不被污染。很多 PCB 工厂没有一次性加厚镀铜工艺,以及设备性能达不到要求,导致这种工艺在 PCB 工厂使用不多。

2.2 带铝塞孔的板面经过直接丝网印刷后阻焊

本工艺采用数控钻孔机,钻出的铝板须堵孔,制成丝网后,安装在丝网印刷机上进行堵孔,堵孔完成后停机不得超过30分钟,用36T丝网直接丝印板面焊锡,工艺流程为:预处理--堵孔--丝网印刷--预干燥--丝网印刷--丝网印刷--预干燥--曝光显影--固化

采用这种工艺可以保证导孔盖油良好、塞孔平整、湿膜颜色一致,热风整平保证了导孔上锡、孔内不藏锡珠,但容易造成孔内油墨固化在焊盘上,导致可焊性差;热风整平后导孔边缘起泡掉油,采用这种工艺方法生产控制难度较大,工艺工程师必须采用特殊的工艺和参数来保证塞孔质量。

2.3 铝塞孔、显影、预固化、磨板后板面电阻焊接

采用数控钻孔机,钻出铝板所需的堵孔,制成丝网,安装在移印机上进行堵孔,堵孔必须饱满,两边突出为佳,然后经过固化、磨板进行板面处理,工艺流程为:预处理--堵孔--预干燥--预固化--预显影--预固化--板面电阻焊

由于这种工艺采用塞孔固化,可以保证HAL后孔不掉油、不爆油,但HAL后,过孔藏锡珠和导孔上锡的问题很难彻底解决,所以很多客户不收。

2.4 同时完成电路板表面阻焊和堵孔工作

这种方法使用 36T(43T)丝网,安装在丝网印刷机上,使用垫板或钉床,在完成板面的同时,将所有的导向孔堵塞,工艺流程为:预处理-丝网印刷-预干燥-曝光-显影-固化。

这种工艺流程短,设备利用率高,能保证热风整平后孔内不掉油、导孔上锡,但由于采用丝网印刷进行堵孔,孔内有大量空气,在固化时,空气膨胀,冲破阻焊膜,造成孔洞不平,热风整平后会有少量导孔藏锡。目前,我公司经过大量实验,选择不同类型的油墨和粘度,调整丝网印刷的压力等,基本解决了打孔和不平整的问题,已采用此工艺批量生产。