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PCB大講堂:樹脂塞孔的工藝制作方法

發布時間 :2018-09-11 17:40 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部

1 制作流程

以上介紹的3種類型的樹脂塞孔具有不同的流程,分別如下:

 

1.1 POFV類型的產品(不同工廠的設備不一樣走的流程也不一樣)

1、開料à鉆孔→PTH/電鍍→塞孔→烘烤→研磨→PTH/電鍍→外層線路→防焊→表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

2、開料à鉆孔à沉銅à板電à板電(加厚銅)à樹脂塞孔à打磨à鉆通孔à沉銅à板電à外層圖形à圖形電鍍à蝕刻à阻焊à表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

1.2內層HDI樹脂塞孔類型產品(兩種流程:研磨與不研磨兩種)

研磨流程:

1、開料à埋孔內層圖形àAOIà壓合à鉆孔→PTH/電鍍→塞孔→烘烤→研磨→內層線路→棕化→壓合→鉆孔(激光鉆孔/機械鉆孔)→PTH/電鍍→外層線路à防焊à表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

2、開料à埋孔內層圖形àAOIà壓合à鉆孔à沉銅à板電à板電(加厚銅)à樹脂塞孔à打磨à內層圖形àAOIà壓合à鉆通孔à沉銅à板電à外層圖形à圖形電鍍à蝕刻à阻焊à表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

不需研磨:開料à埋孔內層圖形àAOIà壓合à鉆孔→PTH/電鍍→內層線路→棕化→塞孔→壓平→烘烤→壓合→鉆孔(激光鉆孔/機械鉆孔)→PTH/電鍍→外層線路→à阻焊à表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

1.3外層通孔樹脂塞孔類型

1、開料à鉆孔→PTH/電鍍→塞孔→烘烤→研磨→烘烤→外層線路→防焊→表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

2、開料à鉆孔à沉銅à板電à板電(加厚銅)à樹脂塞孔à烘烤→研磨→烘烤à外層圖形à圖形電鍍à蝕刻à阻焊à表面處理à成型à電測àFQCà出貨

 

2 流程中特別的地方

l從以上流程中,我們明顯發現流程有所不同。一般我們的理解是,“樹脂塞孔”以后緊接著就是“鉆通孔和沉銅板電”流程的產品,我們都認為是POFV的產品;如果“樹脂塞孔”以后緊接著的流程是“內層圖形”,則我們認為是內層HDI樹脂塞孔產品;如果“樹脂塞孔”以后緊接著的流程是“外層圖形”;

l以上不同種類的產品在流程上是有嚴格界定的,不能走錯流程;科鼎化工針對以上三種流程的特性研發出三種不同的油墨,TP-2900S\TP-2900\TP-2900C這三款油墨對應以上三種流程。

 

3 流程的改進

A、對于采用樹脂塞孔的產品,為了改善產品的品質,人們也在不斷的進行流程的調整來簡化他的生產流程,提高其生產的良率;

 

B、尤其是對于內層HDI塞孔的產品,為了降低打磨之后內層線路開路的報廢率,人們采用了線路之后再塞孔的工藝流程進行制作,先完成內層線路制作,樹脂塞孔后對樹脂進行預固化,然后利用壓合階段的高溫對樹脂進行固化。

 

C、在最開始的時候,對于內層HDI塞孔,人們使用的是UV預固+熱固型的油墨,目前更多的時候直接選用了熱固性的樹脂,比較有效的提高了內層HDI樹脂塞孔的熱性能。

 

4 樹脂塞孔的工藝方法

4.1 樹脂塞孔使用的油墨

A、目前市場上使用于樹脂塞孔工藝的油墨的種類也有很多。常見常用的有山榮(San-Ei ),科鼎化工(kotti)等供應商的品牌。

 

4.2 樹脂塞孔的工藝條件

A、樹脂塞孔的孔動則上萬個,而且要保證不能有一個孔不飽滿。這種萬分之一的缺陷就會導致報廢的幾率,必然要求在工藝上進行嚴謹的思考和規范。

 

B、良好的塞孔設備是必然的要求。目前使用于樹脂塞孔的絲印機可以分為兩大類,即真空塞孔機和非真空塞孔機。

序號

設備類別

塞孔效果

絲印機壓力要求

成本

其他影響

1

真空塞孔機

N/A

因為是整板印刷,需要配備8軸研磨機一起制作,薄板生產容易造成芯板變形,增加漲縮控制難度

2

非真空塞孔機

較好

≥7kg/cm2

 

圖例:

 

4.3 普通絲印機的塞孔工藝

A、絲印機的選擇著重要考慮最大的氣缸壓力,抬網方式,刀架的平穩性以及水平度等;

 

B、絲印的刮刀需要使用2CM厚度,70-80度硬度的刮刀,當然,一定要具備耐強酸、強堿的特性;  

 

C、絲印的網版選擇可以選擇絲網,也可以選擇鋁片;所要控制的是根據塞孔工藝條件的要求,選擇合適的絲網目數以及針對孔徑的開窗大小;

 

D、樹脂塞孔所用的墊板有多種講究,但是往往被工程師所忽略。墊板不僅起到導氣的作用,還起著支撐的作用。對于密集孔的區域,我們把墊板鉆完了以后,整個區域都是空的,在這一位置,墊板出現弓起或形變,對于板的支撐力最差,這樣會造成該位置塞孔的飽滿度很差。所以在墊板制作的時候,要想辦法克服大面積的空位的問題,目前最好的做法是使用2mm厚的墊板,只鉆墊板的2/3深度。

 

E、在印刷的過程中,最重要的是控制好印刷的壓力與速度,一般來說,縱橫比越大,孔徑越小的板,要求的速度越慢,壓力要求越大。控制較慢的速度對于塞孔氣泡的改善而言效果最好。

 

4.4 真空樹脂塞孔機的塞孔工藝

由于真空樹脂塞孔機昂貴的價格,以及其設備使用和維護技術的保密性,目前能夠使用這種技術的PCB廠家屈指可數。

 

VCP真空樹脂塞孔機的塞孔技術主要是它有一個油墨夾和兩個可以橫動的塞控頭,塞孔頭里有許多的小孔。在設備抽好真空后,用活塞將油墨夾里的油墨推至塞孔頭里的小孔,兩個橫動塞孔頭先夾緊板子,然后通過塞孔頭里許多小孔把油墨填入板子上的通孔或盲孔。板子垂直掛在真空廂內,橫動的塞孔頭可以向下移動,直到把板里面的孔填滿樹脂為止。可以調節塞孔頭與油墨的壓力來滿足塞孔飽滿度的要求,不同的板子尺寸可以使用不同大小的塞孔頭來塞孔。塞孔完成后,可以用刮刀漿塞孔油墨刮下再添加入塞孔油墨夾,重復利用。

 

目前還有一類真空塞孔機是借助于絲網進行印刷,采用CCD對位系統對位,其操作類似于普通絲印,但是多了一道真空塞孔的流程。此類塞孔機塞孔的效果最好,但是因為昂貴的設備投資,目前還沒有得到廣泛的應用。

 

使用真空塞孔機對于解決樹脂的氣泡問題無疑是最好的方法,塞孔油墨的選擇基本上也不會受工藝所限制。但是因為整板面都有樹脂,給樹脂的清除造成了很大的困難。需要借助良好的打磨機共同使用。

4.5 樹脂塞孔后的打磨

A. 不織布磨板機或者砂帶研磨機是做樹脂塞孔的必不可少的設備,一方面要求設備要能有效的除掉板面的樹脂,另一方面也要求銅面的粗糙度不能有擦花、刮痕等問題。
                                 
                                   


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