PCB设计
导电孔Via也称为导电孔。为了满足客户的要求,电路板的导电孔必须堵上。经过大量实践,改变了传统的铝片封堵工艺,采用白板完成电路板表面焊接和封堵。洞。生产稳定,质量可靠。
通孔用于将电线相互连接。电子行业的发展也推动了PCB的发展。它也对印制板的制造工艺和表面贴装技术提出了更高的要求。
Via 堵孔工艺应运而生,应满足以下要求:
过孔有铜,可以塞阻焊;
过孔必须有锡铅,有一定的厚度要求(4微米)。不得有焊锡油墨进入孔内,造成孔内夹杂锡珠;
过孔必须有阻焊油墨塞孔,不透明,不得有锡环、焊球和整平要求。
随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展,PCB也在向高密度、高难度发展。因此,存在很多SMT和BGA PCB,客户在安装元件时需要塞孔。五个角色:
为了防止PCB在过波峰焊过程中焊料通过过孔穿过元件表面,特别是我们将过孔放置在BGA焊盘上时,必须先做塞孔,然后再镀金。便于 BGA 焊接。
避免助焊剂残留在过孔中;
电子厂表面贴装和元器件组装后,PCB在测试机上抽真空,形成负压:
防止表面锡膏流入孔内造成焊点,影响贴装;
防止焊球的焊接过波峰焊,造成短路。
导电孔塞孔工艺的实现
对于表面贴装板,尤其是BGA和IC贴装,过孔必须平整,正负1mil,过孔边缘无红锡;过孔中的锡珠,为了达到客户对过孔塞孔工艺的要求可谓五花八门,工艺流程特别长,工艺控制难度大,热时常有油滴空气流平和绿油耐焊性测试;出现固化后爆油的问题。根据生产的实际情况,总结了PCB的各种封堵工艺,并在工艺、优缺点上进行了一些比较和说明:
注:热风整平的工作原理是利用热风去除印刷电路板表面和孔洞上多余的焊锡。剩余的焊料均匀地覆盖在焊盘和未抗阻的焊锡线和表面封装点上,这是印制电路板表面处理的方式。
一、热风整平堵漏工艺
工艺流程为:板面焊接→HAL→塞孔→固化。生产采用不堵塞工艺。热风整平后,用铝板或阻墨网完成客户要求的所有插头的过孔。塞墨可由感光墨或热固性墨制成。在保证湿膜颜色一致的情况下,塞墨最好采用与板面相同的油墨。此工艺可以保证热风整平后通孔不掉油,但容易造成塞孔油墨污染表面,不均匀。客户在贴装过程中容易出现焊接现象(尤其是在 BGA 内)。所以很多客户不接受这种方法。
二、热风整平前塞孔工艺
2.1 用铝片塞孔、固化、磨板进行图案转移
本工艺采用数控钻床在塞孔的铝片上钻孔制作网版,制作塞孔,保证塞孔饱满,塞墨塞孔油墨,热固性油墨也可以用过,特性一定是硬的。树脂收缩小,对孔壁有良好的附着力。工艺流程为:前处理→塞孔→磨板→图案转移→蚀刻→表面阻焊
这种方法可以保证通孔的通孔平整,热风整平不会出现爆油、孔内滴油等质量问题,但此工艺需要加厚一次铜,使铜厚孔壁达到客户的标准。所以整板镀铜要求很高,对板磨机的性能也要求很高,保证铜面上的树脂完全去除,铜面干净不污染。很多PCB厂没有一次性厚铜工艺,设备性能达不到要求,导致PCB厂采用这种工艺的并不多。
2.2 铝堵后直接丝印表面焊接
该工艺使用数控钻床在塞孔的铝片上钻孔制成筛网。它安装在丝网印刷机上携带塞孔。塞孔完成后,停车不得超过30分钟。屏幕采用36T丝网直接丝印。流程为:前处理——塞孔——丝印——售前——曝光——显影——固化
此工艺可保证通孔盖油良好,塞孔平整,湿膜颜色一致,热风整平可保证导电孔不上锡,孔内不藏锡珠,但固化后容易造成孔内油墨。焊盘导致可焊性差;热风整平后,过孔边缘起泡,漏油。这种工艺很难用于生产控制,工艺工程师必须使用特殊的程序和参数来保证插头质量。
2.3 铝板塞孔、显影、预固化、板抛光后。
用CNC钻床,将需要塞孔的铝片钻成网版,安装在移位丝印机上制作塞孔,塞孔一定要满,两侧凸出更好,然后对固化板进行表面处理。工艺流程为:前处理——塞孔——预烘——显影——预固化——板面阻焊
由于工艺采用塞孔固化,保证HAL不滴油,HAL后油,HAL后过孔锡和过孔锡很难彻底解决,所以很多客户不收到它。
2.4 板面焊接和塞孔同时完成。
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,在完成板面的同时塞住所有的通孔。工艺流程为:前处理——丝印——预烘——曝光——显影——固化。
工艺时间短,设备利用率高,可保证开孔不排热风,过孔不镀锡。但是,由于网孔是用来堵漏的,所以过孔中会储存大量的空气,当固化时,空气会膨胀并冲破阻焊层,造成空洞和不平整。热风整平会有少量的导电过孔。目前我公司进行了多次实验,选择不同类型的油墨和粘度,调整丝印压力等,基本解决了孔洞和不均匀,已通过该工艺量产。
审核编辑:汤梓红
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