PCB設(shè)計(jì)的塞孔功能、要求及流程

PCB廠家、PCB設(shè)計(jì)人員、PCBA廠家將講解PCB設(shè)計(jì)中塞孔的作用、要求、工藝、優(yōu)缺點(diǎn)

導(dǎo)電孔過孔也叫導(dǎo)電孔。 為了滿足客戶的要求，必須堵住導(dǎo)電孔。 經(jīng)過大量實(shí)踐，改變了傳統(tǒng)的鋁板堵漏工藝，板面阻焊堵漏用白網(wǎng)完成。 生產(chǎn)穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。

過孔起著連接和傳導(dǎo)線路的作用。 電子工業(yè)的發(fā)展也促進(jìn)了PCB的發(fā)展，對PCB的制造工藝和表面貼裝技術(shù)提出了更高的要求。 過孔塞技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)滿足以下要求：

（1）通孔可以用銅，電阻焊可以用塞子；

（2）通孔內(nèi)必須有錫鉛，并有一定的厚度要求（4微米）。 不允許阻焊油墨進(jìn)入孔內(nèi)，造成孔內(nèi)藏錫珠；

（3）通孔必須有阻焊墨塞孔，不透光，無錫環(huán)、錫珠、平整度等要求。 一側(cè)必須涂油，另一側(cè)必須涂錫/鉛。 允許使用錫珠和錫環(huán)

隨著電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展，PCB也向著高密度、高難度發(fā)展，于是大量出現(xiàn)了SMT和BGA PCB。 客戶在安裝元器件時(shí)需要塞孔，塞孔主要有五個(gè)作用：

（1）防止PCB過波峰焊時(shí)錫從通孔滲入元器件表面造成短路；

（2）避免助焊劑殘留在通孔內(nèi)；

（3）電子廠表面貼裝和元器件組裝完成后，PCB必須在測試機(jī)上抽真空，形成負(fù)壓：

（4）防止表面的錫膏流入孔內(nèi)，造成虛焊，影響貼裝；

（5）防止波峰焊時(shí)焊珠彈出，造成短路。

電路板塞孔工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)：

表面貼裝板，特別是BGA和IC貼裝，通孔塞孔必須平整，正負(fù)1 MIL凸凹，通孔邊緣不能有紅錫； 為了滿足客戶的要求，通孔塞孔工藝可謂五花八門，工藝流程特別長，而且工藝控制難度大。 熱風(fēng)整平、綠油阻焊試驗(yàn)時(shí)常掉油； 固化后會出現(xiàn)爆油等問題。 本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，總結(jié)了各種PCB塞孔工藝，并對工藝、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了一些比較和說明：

一、熱風(fēng)整平塞孔工藝

工藝流程為：板面電阻焊→HAL→塞孔→固化。 采用無塞孔工藝生產(chǎn)。 熱風(fēng)整平后，用鋁絲網(wǎng)或油墨絲網(wǎng)完成客戶要求的所有堡壘的通孔塞孔。 孔塞油墨可以是光敏油墨或熱固性油墨。 在濕膜顏色一致的情況下，塞孔油墨最好使用與板面相同的油墨。 該工藝流程可以保證熱風(fēng)整平后通孔不掉油，但容易造成塞孔油墨污染板面，不平整。 客戶在貼裝時(shí)容易造成虛焊（尤其是BGA）。 所以很多客戶不接受這種方式。

二、熱風(fēng)整平前塞孔工藝

2.1 用鋁片塞孔、固化、磨板，然后轉(zhuǎn)印圖形。 在此過程中，使用數(shù)控鉆孔機(jī)將需要塞孔的鋁板鉆孔，制成篩板，塞孔，確保通孔塞孔飽滿。 孔塞油墨也可用作熱固性油墨。 其特點(diǎn)必須是硬度高、樹脂收縮變化小、與孔壁的附著力好。 工藝流程為：前處理→塞孔→板材打磨→圖形轉(zhuǎn)移→蝕刻→板面電阻焊

這種方法可以保證通孔的塞孔平整，熱風(fēng)整平不會出現(xiàn)孔邊爆油、漏油等質(zhì)量問題。 但這一工藝需要一次性加厚銅，使孔壁銅厚達(dá)到客戶的標(biāo)準(zhǔn)。 因此，對整板的鍍銅要求很高，同時(shí)對磨床的性能也有很高的要求，以保證銅面上的樹脂完全去除，銅面干凈不被污染。 很多PCB廠沒有一次性加厚銅工藝，設(shè)備性能達(dá)不到要求，導(dǎo)致PCB廠較少采用這一工藝。

2.2 鋁板塞孔后直接絲網(wǎng)板面阻焊

在此過程中，使用CNC鉆孔機(jī)將需要塞孔的鋁板鉆孔到絲網(wǎng)中，絲網(wǎng)安裝在絲印機(jī)上以塞孔。 孔塞好后，機(jī)器停放時(shí)間不得超過30分鐘。 36T篩網(wǎng)用于電阻焊板材表面直接篩分。 工藝流程為：前處理——塞孔——絲印——預(yù)烘干——曝光——顯影——固化

采用此工藝，可確保通孔蓋油良好，塞孔平整，濕膜顏色一致。 熱風(fēng)整平后可以保證PCB板通孔不鍍錫，孔內(nèi)無錫珠，但固化后容易造成孔內(nèi)焊盤上有油墨，導(dǎo)致不良 可焊性； 熱風(fēng)整平后，通孔邊緣起泡、失油。 用這種工藝方法很難控制生產(chǎn)。 工藝工程師必須采用特殊的工藝和參數(shù)來保證塞孔的質(zhì)量。

2.3鋁板塞孔、顯影、預(yù)固化、打磨后板面電阻焊。

用數(shù)控鉆孔機(jī)將需要塞孔的鋁板鉆孔，制成網(wǎng)版，安裝到塞孔位移絲印機(jī)上。 塞孔一定要滿，最好兩側(cè)突出。 然后，固化后，打磨板材進(jìn)行表面處理。 工藝流程為：前處理——塞孔——預(yù)烘干——顯影——預(yù)固化——板面電阻焊

因?yàn)榇斯に嚥捎萌坠袒ＷCHAL后不滴油、不爆油，但HAL后，很難徹底解決通孔錫珠、通孔鍍錫問題，所以很多客戶做 不接受它。

2.4 板面電阻焊和塞孔應(yīng)同時(shí)完成。

這種方法使用36T（43T）絲網(wǎng)，安裝在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，使用墊板或釘床。 在完成板面的同時(shí)，堵住所有的通孔。 工藝流程為：前處理——絲網(wǎng)印刷——預(yù)干燥——曝光——顯影——固化

該工藝時(shí)間短，設(shè)備利用率高，可以保證熱風(fēng)整平后過孔不掉油，過孔不加錫。 但由于采用絲印塞孔，過孔內(nèi)存在大量空氣。 固化時(shí)，空氣膨脹并穿透阻焊層，造成孔洞和不規(guī)則處。 熱風(fēng)整平后通孔內(nèi)會藏少量錫。 目前，我司經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，通過選擇不同型號的油墨和粘度，調(diào)整絲印壓力等，已基本解決了過孔和不平整的問題，并采用該工藝進(jìn)行批量生產(chǎn)。 PCB制造商、PCB設(shè)計(jì)人員、PCBA制造商將講解塞孔在PCB設(shè)計(jì)中的作用、要求、工藝、優(yōu)缺點(diǎn)。