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为什么要将PCB线路板过孔堵上?

  • 发布时间:2023-05-23 11:50:04
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  导电孔Viahole又名导通孔,为了达到客户要求,线路板导通孔必须塞孔,经过大量的实践,改变传统的铝片塞孔工艺,用白网完成线路板板面阻焊与塞孔。生产稳定,质量可靠。Viahole导通孔起到了线路相互连接、电子产业发展的作用,也促进了PCB的发展,对印刷板的生产工艺和表面安装技术提出了更高的要求。Viahole塞孔工艺应运而生,同时应满足下列要求:

  (一)只要导通孔内有铜就可以了,使用阻焊材料来填塞可有可无。

    (二)导通孔内必须有锡铅,有一定厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨进入孔内,造成锡珠隐藏在孔内;

  (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。

  由于电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展,PCB也向高密度、高难度方向发展,因此出现了大量的SMT、BGA的PCB,而且客户在粘贴元件时要求塞孔,主要有五个功能:

  (一)防止PCB峰值焊接时锡从导通孔穿过元件表面造成短路;特别是当我们在BGA焊盘上放置过孔时,我们必须先插入孔,然后镀金,以方便BGA焊接。

    (二)避免导通孔内残留助焊剂;

       (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)防止锡珠在过峰焊接过程中弹出,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及IC的贴装对导通孔塞孔要求必须平整,凸凹正负1mil,不得有导通孔边缘发红上锡;导通孔藏锡珠,为了达到客户的要求,导通孔塞孔工艺可谓五花八门,工艺流程特别长,过程控制难,时常有在热风整平及绿油耐焊锡实验时掉油;固化后爆油等问题发生。现根据生产的实际条件,对PCB各种塞孔工艺进行归纳,在流程及优缺点作一些比较和阐述:

  注意:热空气平整的工作原理是利用热空气去除印刷电路板表面和孔内多余的焊料,将剩余的焊料均匀地覆盖在焊盘、无阻焊线和表面封装上,这是印刷电路板表面的处理方法之一。

  一、在热风整平之后,需要进行塞孔工艺。

  此工艺流程为:板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔工艺生产,热风整平后,采用铝网版或挡墨网完成客户要求的所有要塞的导孔塞孔。如果要塞孔(即填补孔洞),可以使用感光油墨或热固性油墨。为了确保湿膜颜色一致,最好选择与版面相同的油墨。这个过程可以保证热风平整后导通孔不掉油,但是容易造成塞孔油墨污染板面,不平整。客户在贴装时易造成虚焊(尤其BGA内)。所以许多客户不接受此方法。

  二、热风整平前塞孔工艺

  2.1用铝片塞孔、固化、磨板后进行图形转移

  在这个过程中,使用数控钻床,钻出必须填充孔的铝片,制成网格版本,填充孔,以确保导通孔的填充孔。热固性油墨也可用于填充孔油墨。其特点必须是硬度高、树脂收缩变化小、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

  这种方法可以保证导通孔的平整,热空气的平整不会出现爆油、孔边掉油等质量问题。但是这个过程需要一次加厚铜,使孔壁的铜厚达到客户的标准,所以对整板的镀铜要求很高,对磨板机的性能要求也很高,保证铜表面的树脂完全去除,铜表面干净无污染。很多PCB工厂没有一次性加厚铜工艺,设备性能不能满足要求,导致PCB工厂很少使用这种工艺。

  2.2首先,需用铝片堵住孔洞,然后才能直接在板面上进行丝印阻焊。

  网版采用数控钻床钻孔铝片制作,并安装在丝网印刷机上进行塞孔工艺,完成需要塞孔的工艺流程。完成塞孔后必须在30分钟内开始使用。使用36T丝网直接对丝印板面进行阻焊,完整的工艺流程包括:前处理,塞孔,丝印,预烘,曝光,显影和固化。

  该工艺可保证导孔盖油好,塞孔平整,湿膜颜色一致。热风平整后,可保证导孔无锡,孔内无锡珠,但固化后容易造成孔内油墨上的焊盘,导致可焊性差;热风平整后,导孔边缘起泡脱油,难以采用该工艺方法进行生产控制。工艺工程师必须采用特殊的工艺和参数来保证塞孔的质量。

  2.3铝片塞孔、显影、预固化、磨板后进行板面阻焊。

  使用数控钻床,钻出需要塞孔的铝片,制成网状版本,安装在移位丝网印刷机上进行塞孔。塞孔必须饱满,两侧突出为佳,然后固化,磨板进行板面处理。其工艺流程如下:预处理-塞孔预烘-显影-预固化-板面阻焊。由于这种工艺采用塞孔固化,很多客户不接受,因为很难保证HAL后的过孔不会掉油或爆油。

  2.4本工艺可同时完成PCB表面阻焊和孔插件安装。

  该方法采用36T(43T)丝网,安装在丝网印刷机上,使用垫板或钉床,同时完成板表面,堵塞所有导孔,工艺流程为:预处理-丝网印刷-预烘干-曝光-显影-固化。这个过程时间短,设备利用率高,可以保证热风平整后过孔不掉油,导通孔不上锡。但由于用丝网印刷堵塞孔,过孔内有大量空气。固化时,空气膨胀,冲破阻焊膜,造成孔洞不平整,热风平整时会有少量导通孔隐藏锡。目前,经过大量实验,我公司选择了不同类型的油墨和粘度,调整了丝网印刷的压力,基本解决了孔洞和不均匀性问题,并采用了这一工艺进行了大规模生产。

THE END

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