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PCB半塞孔方法探討

發(fā)布時間 :2016-06-28 17:25 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
  摘要:本文介紹了兩種不同的PCB半塞孔方法,比較了這兩種方法塞孔效果和優(yōu)缺點,給PCB廠家半塞孔生產(chǎn)工藝提供參考。
  關(guān)鍵字: PCB半塞孔,顯影
  1 前言
  在PCB生產(chǎn)中,有時會碰到某些客戶,要求部分孔塞孔,但又不能完全塞飽滿,塞孔的背面阻焊開窗,且有深度要求,通俗稱為“PCB半塞孔”。據(jù)了解此類客戶是要在這些孔做測試,會把測試探針打入孔內(nèi)。如果孔內(nèi)油墨過多,或者孔壁被油墨污染,容易造成假性開路,影響測試結(jié)果;如果塞孔油墨量過少,或不塞孔,又不能滿足塞孔的要求。
  因此在生產(chǎn)過程中必須控制塞孔深度,按照客戶要求的深度來塞孔制作。從常規(guī)綠油塞孔經(jīng)驗知道,控制塞孔的深度難度不在塞不夠,而是一個比較小的塞孔深度和指定塞孔深度的準(zhǔn)確性。目前主要有兩類辦法,一是將孔塞飽滿或一定深度,然后塞孔背面不曝光,通過顯影把部分油墨沖洗掉,達到一定塞孔深度的效果;二是塞孔時嚴(yán)格控制深度,然后塞孔兩面都曝光。下面就針對這兩種方法進行試驗。
  2 實驗方法
  試驗板厚2.4mm,孔徑0.25、0.30、0.40、0.50mm。采用平面絲印機塞孔。試驗完成后,針對塞孔處制作金相切片,通過金相顯微鏡觀察塞孔效果以及測量露銅深度。
  3 結(jié)果與討論
  3.1 顯影參數(shù)控制塞孔深度
  試驗流程:前處理→CS 面塞孔(飽滿)→預(yù)烘→絲印雙面→預(yù)烘→曝光(11級,SS 開窗CS 蓋油)→顯影→固化→檢測
  在所有孔都被塞滿的情況下,經(jīng)顯影液后,阻焊開窗面塞孔油墨會被顯影液沖洗掉而減少。顯影控制參數(shù)主要通過顯影時間來控制塞孔深度。在常規(guī)顯影時間80s 下,0.25 、0.3mm 孔可以沖掉0.5~0.6mm 深度的油墨,即露出銅的深度,而0.4 、0.5mm 孔可以沖掉0.6-0.8mm 深度的油墨。因此顯影是可以沖洗掉塞孔內(nèi)的部分油墨的。顯影時間延長和增加顯影次數(shù)可以沖掉孔內(nèi)更多的油墨,但相同的顯影時間或顯影次數(shù)孔徑小塞孔孔內(nèi)油墨難以沖掉,因為孔徑小顯影液不容易與油墨作用,所以孔內(nèi)油墨深度大,露銅部分少。
  但是此種方法存在以下問題:由于孔內(nèi)的油墨未完全烘干,存在大量溶劑,而這些溶劑是不被顯影液溶解的,很容易造成油墨污染板面,且這些油墨不容易清理和發(fā)現(xiàn),給生產(chǎn)帶來極大不便。在實際生產(chǎn)中,顯影時間是控制80-120s 之間,在這個時間內(nèi)不同孔徑能沖掉油墨不同,小孔徑能沖掉的油墨有限,如果客戶要求塞孔深度為50 %(以2.4mm 板厚為例)很難達到。再者準(zhǔn)確性和均勻性難以控制。
  3.2 塞孔參數(shù)控制深度
  試驗流程:磨板→CS 塞孔→預(yù)烘→SS 曝光(17 級,塞孔鋁片作菲林)→絲印雙面→預(yù)烘→曝光(11 級,SS 開窗CS 蓋油)→顯影→熱固化。
  平面塞孔機可以通過很多塞孔參數(shù)來控制深度,包括塞孔刀數(shù)、走刀速度、塞孔壓力等。主要規(guī)律有:塞孔刀數(shù)越少,塞孔量越少;塞孔走刀速越快,孔內(nèi)油墨越少;刮刀高度越高,即壓力越小,孔內(nèi)油墨越少;另外相同參數(shù)下,小孔徑孔內(nèi)油墨更少。在本試驗中往往需要調(diào)節(jié)多個參數(shù)才能使塞孔深度達到需要的要求。表1 列舉了在塞孔壓力比較小時,不同走刀速的塞孔效果。
表1 不同走刀速度下露銅深度(單位:mm)
走刀速度m/min  0.25mm  0.3mm  0.4mm 
10  1.34  1.16  0.89 
30  1.51  1.34  1.18 
50  1.65  1.49  1.32 
  試驗結(jié)果是,由于孔內(nèi)在顯影前已曝光,顯影時板面干凈,同時塞孔的深度也可以得到很好的控制。從上表可以看出,對于0.25mm 的孔徑,露銅深度可達1.65mm ;而0.3mm 孔在1.49mm 左右;0.4mm 孔在1.32mm 范圍。圖4 為0.3mm 通過塞孔參數(shù)控制的PCB半塞孔金相照片。要想使孔內(nèi)油墨更少,可以使走刀速更快。另外可以調(diào)整氣源壓力、鋁片孔徑大小、刮刀角度等。
  4 結(jié)論
  第一種方法靠顯影沖洗掉部分孔內(nèi)油墨來達到塞孔深度控制,優(yōu)點是流程簡單、操作簡單,缺點是顯影時經(jīng)常有油墨污染板面;深度受顯影參數(shù)影響,生產(chǎn)中既要考慮控制深度,又要考慮板面的顯影的其他情況,很難同時達到最佳值;另外均勻性相對較差。第二種方法,流程長,制作相對復(fù)雜,在批量生前往往還需做首板來確認(rèn)深度是否合適,但無需擔(dān)心顯影后板面被污染。兩種方法制作出塞孔孔內(nèi)油墨形狀圖??梢钥闯鲋苯尤卓刂圃谙嗤纳疃认侣躲~的部分更多,有利于客戶的測試。在生產(chǎn)中作者認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)量合適的選擇兩種生產(chǎn)方法,并適當(dāng)調(diào)整,以節(jié)約成本和提高生產(chǎn)效率。


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