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PCB厂PCB“塞孔”?为什么要塞孔?如何实现的?

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人气:309发布日期 :2024-09-03 09:15【

PCB厂讲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。
 

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;特别是我们把过孔放在BGA焊盘上时,就必须先做塞孔,再镀金处理,便于BGA的焊接。

(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出,造成短路。

塞孔分为树脂塞孔和电镀塞孔。

电路板厂了解到树脂塞孔:使用不含溶剂(Solvent)性质油墨塞孔,除可补足一般油墨较不易塞满问题,更可降低油墨受热而产生“裂缝”。一般为纵横比较大的孔径时使用。

树脂塞孔的好处:

1、多层板BGA上的过孔塞孔,采用树脂塞孔能缩小孔与孔间距,解决导线与布线的问题;

2、内层HDI的埋孔,能平衡压合的介质层厚度控制和内层HDI埋孔填胶设计之间的矛盾;

3、板子厚度较大的通孔,能提高产品的可靠性;

4、PCB使用树脂塞孔这制程常是因为BGA零件,因为传统BGA可能会在PAD与PAD间做VIA到背面去走线,但是若BGA过密导致VIA走不出去时,就可以直接从PAD钻孔做via到别层去走线,再将孔用树脂填平镀铜变成PAD,也就是俗称的VIP制程(via in pad),若只是在PAD上做via而没有用树脂塞孔,就容易造成漏锡导致背面短路以及正面的空焊。

PCB树脂塞孔的制程包括钻孔、电镀、塞孔、烘烤、研磨,钻孔后将孔镀通,接着再塞树脂烘烤,最后就是研磨将之磨平,磨平后的树脂因为不含铜,所以还要再镀一层铜上去将它变成PAD,这些制程都是在原本PCB钻孔制程前做的,也就是先将要塞孔的孔处理好,然后再钻其他孔,照原本正常的制程走。

塞孔若没有塞好,孔内有气泡时,因为气泡容易吸湿,板子再过锡炉时就可能会爆板,不过塞孔的过程中若孔内有气泡,烘烤时气泡就会将树脂挤出,造成一边凹陷一边突出的情况,此时可以将不良品检出,而有气泡的板子也不见得会爆板,因为爆板的主因是湿气,所以若是刚出厂的板子或板子在上件时有经过烘烤,一般而言也不会造成爆板。

电镀填孔:目前是以利用添加剂的特性,控制各部分铜的生长速率,以进行填孔动作。主要运用于连续多层叠孔制作(盲孔制程)或高电流设计。

电镀填孔的优点:

 1、有利于设计叠孔和盘上孔;

 2、改善电气性能,有助于高频设计;

 3、有助于散热;

 4、塞孔和电气互连一步完成;

   5、盲孔内用电镀铜填满,可靠性更高,导电性能比导电胶更好。

那么,PCB线路板导通孔塞孔工艺是如何实现的?

一、热风整平后塞孔工艺

汽车电路板厂讲此工艺流程为: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。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,在贴装时易造成虚焊。

 

二、热风整平前塞孔工艺

1、用铝片塞孔、固化、磨板后进行图形转移

此工艺用数控钻床,钻出须塞孔的铝片,制成网版,进行塞孔;塞孔油墨也可用热固性油墨,硬度大,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

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,因此对整板镀铜要求很高。

 

2、用铝片塞孔后直接丝印板面阻焊

此工艺用数控钻床,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——显影——固化。

此工艺能保证导通孔盖油好,塞孔平整,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。

 

3、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,再经过固化,磨板进行板面处理。其工艺流程为:前处理——塞孔——预烘——显影——预固化——板面阻焊。

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。

 

4、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:前处理--丝印--预烘--曝光--显影--固化。

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。

 

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