关于盘中孔塞孔技术

关于盘中孔塞孔技术
----- 陈角益

         摘要 : 本文就对盘中孔塞孔技术对其控制要点根据实际的操作作出详细的阐述

         一、前言

        随着电子产品向轻、薄、小的方向发展， PCB 也推向了高密度、高难度发展，客户的要求也越来越高 , 也有了一些客户对盘中孔要求塞孔 , 因此对塞孔的要求也越来越高 . 如 : 不得有阻焊油墨入孔，造成孔内藏锡珠 、不许有爆油、造成 贴装元器件难以贴装等 .

       大家知道 , 印制板塞孔程序是印制板制作工艺和表面贴装技术提出的更高要求中而产生的一个过程，其塞孔作用有以下几点：

•  防止 PCB 过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路

•  避免助焊剂残留在导通孔内

•  防止过波峰焊时锡珠弹出，造成短路

•  防止表面锡膏流入孔内造成虚焊，影响贴装

       对于盘中孔塞孔最难控制的就是孔内有锡珠或油墨上焊盘 , 也就是所谓的爆油现象我们公司有些客户对阻焊上焊盘及外观要求是非常严格的， 其中生产板中就有要求盘中孔塞孔 , 而我们在此之前生产此板时最难控制的是固化或喷锡后产生的爆油问题导致阻焊上焊盘和孔内锡珠问题。固化或喷锡是塞孔油墨溶剂挥发及树脂收缩的一个过程 , 因此控制不当也就最容易产生孔内锡珠或爆油现象 .

      二、试验

             试验一、直塞法

       钻出须塞孔的铝片，铝片比加工板尺寸大 2inch ，孔径比实际加工板孔径大于 0.1MM 。制成网版或直接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

       用此工艺能生产周期较短，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，但在盘中孔塞孔要求中 , 其位置容易造成固化或热风整平后爆油 , 孔内油墨上焊盘，造成可焊性不良。

      试验二、打磨法

      钻出须塞孔的铝片，铝片比加工板尺寸大 2inch ，孔径比实际加工板孔径大于 0.1MM 。制成网版或直接安装在丝印机上进行塞孔，塞孔必须饱满，两边突出为佳，再经过固化，打磨后进行板面处理，其工艺流程为：

      前处理——塞孔——预固化——打磨——前处理——印阻焊

      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 . 及生产周期长

      盘中孔塞锡珠

      生产 盘中孔塞孔板都因盘中孔爆油阻焊上焊盘或孔内锡珠 , 导致大量的返工及报废，经过一些流程参数的更改之后 , 此问题得到了明显的控制 .

     试验三、分段预烘法 （我们在试验一的基础之上流程作修改）

     工具准备

     a. 塞孔吕片 : 铝片比加工板尺寸大 2inch ，孔径比实际加工板孔径大于 0.1MM

     b. 垫板的制作 : 钻出与导通孔相同的一块垫板，板厚在 1.0 至 1.6MM 即可，垫板原因有利于塞孔时不易产生空洞及防止导通孔内油墨污染台面 , 此垫板更适合于 1.6MM 以上的塞孔板

    制作流程 :

     刷板 ---- 钉床制作 ---- 塞孔 ( 按客户要求确定塞哪面 ) ——印阻焊 ------ 预烘 ----- 曝光 ------ 显影 ------ 分段固化

    具体流程及说明 :

    钉床制作

    准备一块蚀刻后的基板作为钉床 , 板厚在 1.6, 尺寸比塞孔板四边各大 10CM 以上 , 然后 钉床四周根据板的大小用 1.6MM 厚度和 5CM 宽的铜条与钉床共同支撑板面，使其受力均匀 .

    定位

    钉床放在手印台上固定后，再把所要塞的板用铆钉定位在钉床上。

     注意事项： 1. 塞孔板在钉床定位时 , 钉床四边铜条不要超过图形区内

     2. 床钉定位时一定要定在成型区外或是在基材上，

     网版制作

     取出塞孔铝片分清 CS 和 SS 面，使板上的定位孔与铝片上的定位孔对准后，将塞孔铝片用胶带固定于 36—34T 的空白网背面后进行塞孔

     从元件面进行塞孔 ( 除非客户有要求外 ) ，首先做一块首枚板，检查塞孔对位是否对准、适当调整后开始连续生产；生产过程中要求严格自检自控，有偏位及时调整， 塞孔后的板孔内油墨必须饱满、反面能看出渗油 。

    注意事项： 1. 床钉定位时一定要在成型区外或是在基材上，

    2. 上下板注意床钉刮伤板面。

   印阻焊 :

    用原塞孔用的钉床固定在另一张手印台上，根据要求选择网目及挡点，后正常印阻焊，印完第一面后接着印第二面。

    注意事项： 1. 床钉定位时一定要在成型区外或是在基材上，

    2. 上下板注意床钉刮伤板面。

预烘：72 ℃ 45 分钟

曝光： 正常曝光 (9-11 级 )

显影： 正常显影

分段固化： 第一段： 80 ℃ 40 分钟

                  第二段： 100 ℃ 40 分钟

                  第三段： 120 ℃ 40 分钟

                  第四段： 150 ℃ 60 分钟

        注：分段固化最为重要，一定要保证分段预烘及固化的时间

       三、结论

       5.1 从上述结果可以看出采用 塞孔后分段预烘法对 固化或喷锡时油墨溶剂挥发及树脂收缩福度取得了良好的控制

       5.2 塞孔同样作为印制板中一个重要的程序 , 塞孔的好坏同样影响着印制板的 元器件贴装和造成其它质量问题 , 随着客户对塞孔的要求也越来越高 , 如何去保证塞孔质量 ? 总之必须对所采用的工艺方法与实际的设计相结合 , 并严格去控制工艺流程及参数 , 保证工序的良好运作状态 , 使其进一步的完善 .