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PCB大讲堂:树脂塞孔的工艺制作方法

发布时间 :2018-09-11 17:40 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCB制板部

1 制作流程

以上介绍的3种类型的树脂塞孔具有不同的流程,分别如下:

 

1.1 POFV类型的产品(不同工厂的设备不一样走的流程也不一样)

1、开料à钻孔→PTH/电镀→塞孔→烘烤→研磨→PTH/电镀→外层线路→防焊→表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

2、开料à钻孔à沉铜à板电à板电(加厚铜)à树脂塞孔à打磨à钻通孔à沉铜à板电à外层图形à图形电镀à蚀刻à阻焊à表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

1.2内层HDI树脂塞孔类型产品(两种流程:研磨与不研磨两种)

研磨流程:

1、开料à埋孔内层图形àAOIà压合à钻孔→PTH/电镀→塞孔→烘烤→研磨→内层线路→棕化→压合→钻孔(激光钻孔/机械钻孔)→PTH/电镀→外层线路à防焊à表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

2、开料à埋孔内层图形àAOIà压合à钻孔à沉铜à板电à板电(加厚铜)à树脂塞孔à打磨à内层图形àAOIà压合à钻通孔à沉铜à板电à外层图形à图形电镀à蚀刻à阻焊à表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

不需研磨:开料à埋孔内层图形àAOIà压合à钻孔→PTH/电镀→内层线路→棕化→塞孔→压平→烘烤→压合→钻孔(激光钻孔/机械钻孔)→PTH/电镀→外层线路→à阻焊à表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

1.3外层通孔树脂塞孔类型

1、开料à钻孔→PTH/电镀→塞孔→烘烤→研磨→烘烤→外层线路→防焊→表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

2、开料à钻孔à沉铜à板电à板电(加厚铜)à树脂塞孔à烘烤→研磨→烘烤à外层图形à图形电镀à蚀刻à阻焊à表面处理à成型à电测àFQCà出货

 

2 流程中特别的地方

l从以上流程中,我们明显发现流程有所不同。一般我们的理解是,“树脂塞孔”以后紧接着就是“钻通孔和沉铜板电”流程的产品,我们都认为是POFV的产品;如果“树脂塞孔”以后紧接着的流程是“内层图形”,则我们认为是内层HDI树脂塞孔产品;如果“树脂塞孔”以后紧接着的流程是“外层图形”;

l以上不同种类的产品在流程上是有严格界定的,不能走错流程;科鼎化工针对以上三种流程的特性研发出三种不同的油墨,TP-2900S\TP-2900\TP-2900C这三款油墨对应以上三种流程。

 

3 流程的改进

A、对于采用树脂塞孔的产品,为了改善产品的品质,人们也在不断的进行流程的调整来简化他的生产流程,提高其生产的良率;

 

B、尤其是对于内层HDI塞孔的产品,为了降低打磨之后内层线路开路的报废率,人们采用了线路之后再塞孔的工艺流程进行制作,先完成内层线路制作,树脂塞孔后对树脂进行预固化,然后利用压合阶段的高温对树脂进行固化。

 

C、在最开始的时候,对于内层HDI塞孔,人们使用的是UV预固+热固型的油墨,目前更多的时候直接选用了热固性的树脂,比较有效的提高了内层HDI树脂塞孔的热性能。

 

4 树脂塞孔的工艺方法

4.1 树脂塞孔使用的油墨

A、目前市场上使用于树脂塞孔工艺的油墨的种类也有很多。常见常用的有山荣(San-Ei ),科鼎化工(kotti)等供应商的品牌。

 

4.2 树脂塞孔的工艺条件

A、树脂塞孔的孔动则上万个,而且要保证不能有一个孔不饱满。这种万分之一的缺陷就会导致报废的几率,必然要求在工艺上进行严谨的思考和规范。

 

B、良好的塞孔设备是必然的要求。目前使用于树脂塞孔的丝印机可以分为两大类,即真空塞孔机和非真空塞孔机。

序号

设备类别

塞孔效果

丝印机压力要求

成本

其他影响

1

真空塞孔机

N/A

因为是整板印刷,需要配备8轴研磨机一起制作,薄板生产容易造成芯板变形,增加涨缩控制难度

2

非真空塞孔机

较好

≥7kg/cm2

 

图例:

 

4.3 普通丝印机的塞孔工艺

A、丝印机的选择着重要考虑最大的气缸压力,抬网方式,刀架的平稳性以及水平度等;

 

B、丝印的刮刀需要使用2CM厚度,70-80度硬度的刮刀,当然,一定要具备耐强酸、强碱的特性;  

 

C、丝印的网版选择可以选择丝网,也可以选择铝片;所要控制的是根据塞孔工艺条件的要求,选择合适的丝网目数以及针对孔径的开窗大小;

 

D、树脂塞孔所用的垫板有多种讲究,但是往往被工程师所忽略。垫板不仅起到导气的作用,还起着支撑的作用。对于密集孔的区域,我们把垫板钻完了以后,整个区域都是空的,在这一位置,垫板出现弓起或形变,对于板的支撑力最差,这样会造成该位置塞孔的饱满度很差。所以在垫板制作的时候,要想办法克服大面积的空位的问题,目前最好的做法是使用2mm厚的垫板,只钻垫板的2/3深度。

 

E、在印刷的过程中,最重要的是控制好印刷的压力与速度,一般来说,纵横比越大,孔径越小的板,要求的速度越慢,压力要求越大。控制较慢的速度对于塞孔气泡的改善而言效果最好。

 

4.4 真空树脂塞孔机的塞孔工艺

由于真空树脂塞孔机昂贵的价格,以及其设备使用和维护技术的保密性,目前能够使用这种技术的PCB厂家屈指可数。

 

VCP真空树脂塞孔机的塞孔技术主要是它有一个油墨夹和两个可以横动的塞控头,塞孔头里有许多的小孔。在设备抽好真空后,用活塞将油墨夹里的油墨推至塞孔头里的小孔,两个横动塞孔头先夹紧板子,然后通过塞孔头里许多小孔把油墨填入板子上的通孔或盲孔。板子垂直挂在真空厢内,横动的塞孔头可以向下移动,直到把板里面的孔填满树脂为止。可以调节塞孔头与油墨的压力来满足塞孔饱满度的要求,不同的板子尺寸可以使用不同大小的塞孔头来塞孔。塞孔完成后,可以用刮刀浆塞孔油墨刮下再添加入塞孔油墨夹,重复利用。

 

目前还有一类真空塞孔机是借助于丝网进行印刷,采用CCD对位系统对位,其操作类似于普通丝印,但是多了一道真空塞孔的流程。此类塞孔机塞孔的效果最好,但是因为昂贵的设备投资,目前还没有得到广泛的应用。

 

使用真空塞孔机对于解决树脂的气泡问题无疑是最好的方法,塞孔油墨的选择基本上也不会受工艺所限制。但是因为整板面都有树脂,给树脂的清除造成了很大的困难。需要借助良好的打磨机共同使用。

4.5 树脂塞孔后的打磨

A. 不织布磨板机或者砂带研磨机是做树脂塞孔的必不可少的设备,一方面要求设备要能有效的除掉板面的树脂,另一方面也要求铜面的粗糙度不能有擦花、刮痕等问题。
                                 
                                   


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