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高效率解决PCB半塞孔问题

    在pcb工艺生产中,有时会碰到某些客户,要求部分孔塞孔,但又不能完全塞饱满,塞孔的背面阻焊开窗,且有深度要求,通俗称为“半塞孔”。因此在生产过程中必须控制塞孔深度,按照客户要求的深度来塞孔制作。从常规绿油塞孔经验知道,控制塞孔的深度难度不在塞不够,而是一个比较小的塞孔深度和指定塞孔深度的准确性。目前主要有两类办法,一是将孔塞饱满或一定深度,然后塞孔背面不曝光,通过显影把部分油墨冲洗掉,达到一定塞孔深度的效果;二是塞孔时严格控制深度,然后塞孔两面都曝光。下面就针对这两种方法进行试验。
    首先,我们可以通过厚为2.4mm的试验板,孔径为0.25、0.30、0.40、0.50mm,然后采用平面丝印机塞孔进行试验,完成后,针对塞孔处制作金相切片,通过金相显微镜观察塞孔效果以及测量露铜深度。
    在所有孔都被塞满的情况下,经显影液后,阻焊开窗面塞孔油墨会被显影液冲洗掉而减少。显影控制参数主要通过显影时间来控制塞孔深度。在常规显影时间80s下,0.25 、0.3mm 孔可以冲掉0.5-0.6mm深度的油墨,即露出铜的深度,而0.4 、0.5mm孔可以冲掉0.6-0.8mm深度的油墨,因此显影是可以冲洗掉塞孔内的部分油墨的。显影时间延长和增加显影次数可以冲掉孔内更多的油墨,但相同的显影时间或显影次数孔径小塞孔孔内油墨难以冲掉,因为孔径小显影液不容易与油墨作用,所以孔内油墨深度大,露铜部分少。此方法存在以下问题:由于孔内的油墨未完全烘干,存在大量溶剂,而这些溶剂是不被显影液溶解的,很容易造成油墨污染板面,且这些油墨不容易清理和发现,给生产带来极大不便。
    平面塞孔机可以通过很多塞孔参数来控制深度,包括塞孔刀数、走刀速度、塞孔压力等。主要规律有:塞孔刀数越少,塞孔量越少;塞孔走刀速越快,孔内油墨越少;刮刀高度越高,即压力越小,孔内油墨越少;另外相同参数下,小孔径孔内油墨更少。在本试验中往往需要调节多个参数才能使塞孔深度达到需要的要求。其结果为由于孔内在显影前已曝光,显影时板面干净,同时塞孔的深度也可以得到很好的控制。对于0.25mm 的孔径,露铜深度可达1.65mm;而0.3mm孔在1.49mm左右;0.4mm 孔在1.32mm范围。0.3mm通过塞孔参数控制的半塞孔要想使孔内油墨更少,可以使走刀速更快,另外可以调整气源压力、铝片孔径大小、刮刀角度等。
     第一种方法靠显影冲洗掉部分孔内油墨来达到塞孔深度控制,优点是流程简单、操作简单,缺点是显影时经常有油墨污染板面;深度受显影参数影响,生产中既要考虑控制深度,又要考虑板面的显影的其他情况,很难同时达到最佳值;另外均匀性相对较差。第二种方法,流程长,制作相对复杂,在批量生前往往还需做首板来确认深度是否合适,但无需担心显影后板面被污染。可以看出直接塞孔控制在相同的深度下露铜的部分更多,有利于客户的测试。在pcb生产中作者认为应该根据生产产量合适的选择两种生产方法,并适当调整,以节约成本和提高生产效率。