PCB導電孔塞孔工藝及原因詳解

導電孔Via hole又名導通孔，為了達到客戶(hù)要求，導通孔必須塞孔，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐，改變傳統的鋁片塞孔工藝，用白網(wǎng)完成板面阻焊與塞孔。生產(chǎn)穩定，質(zhì)量可靠。

Via hole導通孔起線(xiàn)路互相連結導通的作用，電子行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)PCB的發(fā)展，也對印制板制作工藝和表面貼裝技術(shù)提出更高要求。Via hole塞孔工藝應運而生，同時(shí)應滿(mǎn)足下列要求：

(一)導通孔內有銅即可，阻焊可塞可不塞;

(二)導通孔內必須有錫鉛，有一定的厚度要求(4微米)，不得有阻焊油墨入孔，造成孔內藏錫珠;

(三)導通孔必須有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有錫圈，錫珠以及平整等要求。

隨著(zhù)電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展，PCB也向高密度、高難度發(fā)展，因此出現大量SMT、BGA的PCB，而客戶(hù)在貼裝元器件時(shí)要求塞孔，主要有五個(gè)作用：

(一)防止PCB過(guò)波峰焊時(shí)錫從導通孔貫穿元件面造成短路;特別是我們把過(guò)孔放在BGA焊盤(pán)上時(shí)，就必須先做塞孔，再鍍金處理，便于BGA的焊接。

(二)避免助焊劑殘留在導通孔內;

(三)電子廠(chǎng)表面貼裝以及元件裝配完成后PCB在測試機上要吸真空形成負壓才完成：

(四)防止表面錫膏流入孔內造成虛焊，影響貼裝;

(五)防止過(guò)波峰焊時(shí)錫珠彈出，造成短路。

導電孔塞孔工藝的實(shí)現

對于表面貼裝板，尤其是BGA及IC的貼裝對導通孔塞孔要求必須平整，凸凹正負1mil，不得有導通孔邊緣發(fā)紅上錫;導通孔藏錫珠，為了達到客戶(hù)的要求，導通孔塞孔工藝可謂五花八門(mén)，工藝流程特別長(cháng)，過(guò)程控制難，時(shí)常有在熱風(fēng)整平及綠油耐焊錫實(shí)驗時(shí)掉油;固化后爆油等問(wèn)題發(fā)生?，F根據生產(chǎn)的實(shí)際條件，對PCB各種塞孔工藝進(jìn)行歸納，在流程及優(yōu)缺點(diǎn)作一些比較和闡述：

注：熱風(fēng)整平的工作原理是利用熱風(fēng)將印制電路板表面及孔內多余焊料去掉，剩余焊料均勻覆在焊盤(pán)及無(wú)阻焊料線(xiàn)條及表面封裝點(diǎn)上，是印制電路板表面處理的方式之一。

1熱風(fēng)整平后塞孔工藝

此工藝流程為：板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程進(jìn)行生產(chǎn)，熱風(fēng)整平后用鋁片網(wǎng)版或者擋墨網(wǎng)來(lái)完成客戶(hù)要求所有要塞的導通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者熱固性油墨，在保證濕膜顏色一致的情況下，塞孔油墨最好采用與板面相同油墨。此工藝流程能保證熱風(fēng)整平后導通孔不掉油，但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整?？蛻?hù)在貼裝時(shí)易造成虛焊(尤其BGA內)。所以許多客戶(hù)不接受此方法。

2熱風(fēng)整平前塞孔工藝

2.1用鋁片塞孔、固化、磨板后進(jìn)行圖形轉移

此工藝流程用數控鉆床，鉆出須塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，進(jìn)行塞孔，保證導通孔塞孔飽滿(mǎn)，塞孔油墨塞孔油墨，也可用熱固性油墨，其特點(diǎn)必須硬度大，樹(shù)脂收縮變化小，與孔壁結合力好。工藝流程為：前處理→ 塞孔→磨板→圖形轉移→蝕刻→板面阻焊。

用此方法可以保證導通孔塞孔平整，熱風(fēng)整平不會(huì )有爆油、孔邊掉油等質(zhì)量問(wèn)題，但此工藝要求一次性加厚銅，使此孔壁銅厚達到客戶(hù)的標準，因此對整板鍍銅要求很高，且對磨板機的性能也有很高的要求，確保銅面上的樹(shù)脂等徹底去掉，銅面干凈，不被污染。許多PCB廠(chǎng)沒(méi)有一次性加厚銅工藝，以及設備的性能達不到要求，造成此工藝在PCB廠(chǎng)使用不多。

2.2用鋁片塞孔后直接絲印板面阻焊

此工藝流程用數控鉆床，鉆出須塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，安裝在絲印機上進(jìn)行塞孔，完成塞孔后停放不得超過(guò)30分鐘，用36T絲網(wǎng)直接絲印板面阻焊，工藝流程為：前處理——塞孔——絲印——預烘——曝光一顯影——固化。

用此工藝能保證導通孔蓋油好，塞孔平整，濕膜顏色一致，熱風(fēng)整平后能保證導通孔不上錫，孔內不藏錫珠，但容易造成固化后孔內油墨上焊盤(pán)，造成可焊性不良;熱風(fēng)整平后導通孔邊緣起泡掉油，采用此工藝方法生產(chǎn)控制比較困難，須工藝工程人員采用特殊的流程及參數才能確保塞孔質(zhì)量。

2.3鋁片塞孔、顯影、預固化、磨板后進(jìn)行板面阻焊。

用數控鉆床，鉆出要求塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，安裝在移位絲印機上進(jìn)行塞孔，塞孔必須飽滿(mǎn)，兩邊突出為佳，再經(jīng)過(guò)固化，磨板進(jìn)行板面處理，其工藝流程為：前處理——塞孔一預烘——顯影——預固化——板面阻焊。

由于此工藝采用塞孔固化能保證HAL后過(guò)孔不掉油、爆油，但HAL后，過(guò)孔藏錫珠和導通孔上錫難以完全解決，所以許多客戶(hù)不接收。

2.4板面阻焊與塞孔同時(shí)完成。

此方法采用36T(43T)的絲網(wǎng)，安裝在絲印機上，采用墊板或者釘床，在完成板面的同時(shí)，將所有的導通孔塞住，其工藝流程為：前處理--絲印--預烘--曝光--顯影--固化。

此工藝流程時(shí)間短，設備的利用率高，能保證熱風(fēng)整平后過(guò)孔不掉油、導通孔不上錫，但是由于采用絲印進(jìn)行塞孔，在過(guò)孔內存著(zhù)大量空氣，在固化時(shí)，空氣膨脹，沖破阻焊膜，造成空洞，不平整，熱風(fēng)整平會(huì )有少量導通孔藏錫。目前，我公司經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗，選擇不同型號的油墨及粘度，調整絲印的壓力等，基本上解決了過(guò)孔空洞和不平整，已采用此工藝批量生產(chǎn)。

塞孔制程對PCB的要求