ПЕЧАТНАЯ PCB - Описание процесса изготовления печатной платы с отверстием для заглушки из смолы

В последние годы процесс закупоривания печатных плат смолой находит все более широкое применение в производстве печатных плат, особенно в изделиях с большим количеством слоев и большой толщиной печатных плат. Есть надежда, что использование полимерной затычки может решить ряд проблем, которые не могут быть решены при использовании зеленой масляной затычки или запрессованной смолы.Однако, из-за характеристик смолы, используемой в этом процессе, существует множество трудностей, которые необходимо преодолеть, чтобы добиться хорошего качества затыкаемых смолой отверстий.

Происхождение затыкания смолой

В связи с постоянным совершенствованием технологии электронных изделий структура и способ монтажа электронных микросхем также совершенствуются и меняются.В основном разработка ведется от компонентов со вставками к высокоплотным микросхемным модулям с паяными соединениями, расположенными в сферической матрице.На следующей диаграмме показана эволюция компонентов:

Происхождение закупорки смолой

В индустрии печатных плат широко используются многие технологические процессы, и людей в основном не волнует происхождение тех или иных процессов.На самом деле, еще с тех пор, как электронный чип с шариковой матрицей только появился на рынке, люди предпочитали такого рода небольшие компоненты, устанавливаемые на чип, ожидая, что конструкция готового продукта уменьшит его размер.

В 1990-х годах японская компания разработала смолу для непосредственного заделывания отверстий, а затем покрыла поверхность медью, главным образом для устранения проблем с заделкой отверстий зеленым маслом, которые подвержены продувке воздухом.Корпорация Intel применила этот процесс к своим электронным изделиям, создав так называемую технологию POFV part factory (также называемую Viaonpad).

Применение полимерных вставок

В настоящее время процесс полимерной вставки в основном используется в следующих продуктах:

1.Затыкание смолой по технологии POFV

Принцип технологии POFV-полимеризации заключается в том, что сквозные отверстия заполняются смолой, а затем на поверхность отверстий наносится медное покрытие.

Преимущество технологии POFV заключается в уменьшении расстояния между отверстиями и площади платы.Решите проблему с вводом и проводкой, а также увеличьте плотность проводки.

Отверстия для заглушек из смолы для технологии POFV

2.Внутренняя герметизация HDI смолой

Технический принцип герметизации внутренней HDI смолой заключается в использовании смолы для герметизации заглубленных отверстий внутренней HDI, а затем запрессовки отверстий.Этот процесс устраняет противоречие между контролем толщины диэлектрического слоя для ламинирования и конструкцией внутреннего отверстия HDI.

Если внутренние переходные отверстия HDI не заполнены смолой, печатная плата лопнет при термическом ударе и будет утилизирована.Если переходные отверстия не заполнены смолой, необходимо ламинировать несколько листов полипропилена, чтобы удовлетворить требованиям по заполнению. Однако толщина диэлектрического слоя между слоями будет больше из-за добавления новых листов полипропилена.

Внутренние отверстия для заглушек из смолы HDI широко используются в изделиях HDI для удовлетворения требований к конструкции тонких диэлектрических слоев изделий HDI.Для глухих переходов с заглубленными отверстиями во внутреннем слое HDI часто требуется добавление внутренних отверстий для заглушек из смолы HDI из-за тонкой диэлектрической конструкции промежуточного соединения.

Для некоторых изделий с глухими отверстиями, поскольку толщина слоя с глухими отверстиями составляет более 0,5 мм, запрессованный наполнитель не может заполнить глухие отверстия, поэтому для заполнения глухих отверстий также необходимо выполнить тампонажирование смолой, чтобы избежать проблемы отсутствия меди в глухих отверстиях в дальнейшем. производственный процесс.

Отверстие для заглушки из смолы HDI

3.Затыкание сквозного отверстия смолой

В некоторых коммуникационных продуктах, поскольку толщина печатной платы достигает более 3,2 мм, люди, чтобы либо повысить надежность продукта, либо повысить надежность затыкания отверстий зеленым маслом, что обусловлено высокой стоимостью, могут использовать смолу для заделки сквозных отверстий.Это основная категория продукции, в которой в последнее время активно продвигается процесс затыкания отверстий смолой.

3.1 Способы затыкания отверстий смолой

Три типа отверстий для затыкания отверстий смолой, представленные выше, имеют следующие производственные процессы:

(3.1.Изделия типа POFV оснащаются различным оборудованием на разных заводах, и технологический процесс также отличается)

1) Вскрытие → Сверление → PTH / нанесение покрытия → Закупорка → Выпечка → Шлифовка → PTH / нанесение покрытия → Внешняя цепь → Защита от пайки → Обработка поверхности → Формование → Электрические испытания → Контроль качества → Отгрузка

2) вскрытие материала → сверление → погружение в медь → гальваническое покрытие пластин → гальваническое покрытие пластин (утолщение меди) → затыкание смолой → полировка → сверление сквозных отверстий → погружение в медь → гальваническое покрытие пластин → рисунок наружного слоя → нанесение рисунка → травление → стойкая пайка → обработка поверхности → формование → электрические испытания → FQC → отгрузка

3.2.Два способа изготовления изделий с внутренним слоем из смолы HDI с отверстиями для заглушек: шлифование и без шлифования.)

Процесс шлифования:

1) Открытие → Рисунок внутреннего слоя заглубленного отверстия → AOI → Прессование → Сверление → PTH / Нанесение покрытия → Закупорка → Выпечка → Шлифовка → Контур внутреннего слоя → Коричневатый цвет → Прессование → Сверление Лазерное сверление / механическое сверление → PTH / Нанесение покрытия → Контур внешнего слоя → Защита от пайки → Обработка поверхности → Формование → Электрические испытания → FQC → Отгрузка.

2) Вскрытие → Рисунок внутреннего слоя заглубленного отверстия → AOI → Прессование → Сверление → Погруженная медь → Электричество платы → Электричество платы (Утолщенная медь) → Затыкание смолой → Полировка → Рисунок внутреннего слоя → AOI → Прессование → Сверление сквозного отверстия → Погруженная медь → Электричество платы → Рисунок внешнего слоя → Нанесение рисунка → Травление →Стойкость к сварке→ Обработка поверхности→ Формование→ Электрические измерения → Контроль качества→ Доставка

Без шлифования: Вскрытие → Рисунок внутреннего слоя заглубленного отверстия → AOI → Прессование → Сверление → PTH / Гальваническое покрытие → Контур внутреннего слоя → Потемнение → Закупорка → Выравнивание → Выпечка → Прессование → Сверление (лазерное сверление / механическое сверление) → PTH / Гальваническое покрытие → Контур внешнего слоя → Контактная пайка → Обработка поверхности → Формовка → Электрические измерения → Полный контроль качества → Отгрузка

3.3.Тип отверстия для полимерной заглушки со сквозным отверстием во внешнем слое

1) Вскрытие → Сверление → PTH / Нанесение покрытия → Закупорка → Выпечка → Шлифовка → Выпечка → Контур наружного слоя → Контактная сварка → Обработка поверхности → Формование → Электрические измерения → FQC → Отгрузка

2) вскрытие материала → сверление → погружение в медь → электролиз пластин → электролиз пластин с толстой медью) → закупорка смолой → выпечка → шлифовка → выпечка → рисунок наружного слоя → нанесение рисунка → травление → сопротивление сварному шву → обработка поверхности → формовка → электрические испытания → FQC → отгрузка

4. Особенности процесса заделки смолой

Из приведенного выше процесса мы, очевидно, видим, что этот процесс отличается от других. В целом мы понимаем, что изделия с "отверстиями, заделанными смолой", с последующим "сквозным сверлением отверстий и медными пластинчатыми электродами" считаются изделиями POFV. Если процесс, непосредственно следующий за "полимерной заглушкой", называется "Графикой внутреннего слоя", то мы считаем, что это изделия из полимерной заглушки HDI для внутреннего слоя. Если процесс, непосредственно следующий за "отверстием для затычки из смолы", представляет собой "рисунок внешнего слоя", то мы рассматриваем продукт как изделие с отверстием для затычки из смолы HDI для внутреннего слоя.

Различные типы вышеперечисленных продуктов строго определены с точки зрения технологического процесса, поэтому вы не можете выбрать неправильный способ.

5.Усовершенствование процесса закупоривания смолой

(1) Для изделий с отверстиями для заглушек из смолы, чтобы улучшить качество продукта, специалисты постоянно вносят коррективы в технологический процесс, чтобы упростить производственный процесс и повысить выход годной продукции.

(2) Специально для продуктов для заделки отверстий HDI во внутреннем слое, чтобы снизить количество брака в контуре внутреннего слоя после шлифования, люди используют процесс заделки отверстий после контура, сначала завершают заделку внутреннего слоя, а затем предварительно отверждают смолу после заделки отверстий, и затем используйте высокую температуру на стадии прессования для отверждения смолы.

(3) Вначале для внутреннего слоя отверстий для заглушек HDI люди использовали предварительное УФ-отверждение + термореактивные чернила, теперь чаще выбирают термореактивную смолу, более эффективную для повышения тепловой эффективности внутреннего слоя отверстий для заглушек из смолы HDI.

6.Условия процесса затыкания смолой

(1) затыкать смолой отверстия в отверстиях или десятки тысяч отверстий, а также следить за тем, чтобы ни одно отверстие не оставалось непропитанным. Этот один дефект из десяти тысяч может привести к браку, что, безусловно, потребует тщательного обдумывания и стандартизации.

(2) Хорошее оборудование для заделки отверстий является неизбежным требованием. Используемые в настоящее время для заделки отверстий смолой машины для трафаретной печати можно разделить на две категории, а именно машины для вакуумной заделки отверстий и машины для невакуумной заделки отверстий.

Вакуумные тампонажные машины и невакуумные тампонажные машины

7.Процесс закупоривания без использования вакуума для обычных машин для трафаретной печати

1) При выборе машины для трафаретной печати следует учитывать максимальное давление в цилиндре, трубопровод для подъема трафарета, устойчивость держателя ножа и уровень.

2) Ракель для трафаретной печати должен иметь толщину 2 см, твердость 70-80 градусов, и, конечно же, должен содержать сильную кислоту. Конечно, он должен быть устойчив к воздействию сильных кислот и щелочей.

3) Трафарет для трафаретной печати может быть как шелкографическим, так и алюминиевым. Управление основано на требованиях, предъявляемых к условиям процесса заделки отверстий, выберите размер ячейки и размер окна, соответствующие диаметру отверстия.

4) Отверстия для заделки смолой, используемые в прокладочной пластине, имеют множество особенностей, о которых инженеры часто забывают. Прокладочная пластина не только проводит воздух, но и выполняет вспомогательную роль. Для получения плотных отверстий в этой области мы просверливаем прокладочную пластину после того, как вся область опустеет, в этом положении прокладочная пластина прогибается или деформируется, что является наихудшей опорой для пластины, что приведет к очень плохому насыщению места закупорки отверстия. Поэтому во время изготовления прокладок, чтобы найти способы преодолеть проблему больших площадей пустого пространства, лучше всего использовать прокладки толщиной 2 мм, сверля только прокладки глубиной 2/3.

5) в процессе печати самое важное - контролировать давление и скорость печати, как правило, чем больше соотношение сторон, тем меньше отверстие печатной платы, тем медленнее требуемая скорость, тем больше требования к давлению. Регулировка более низкой скорости для улучшения образования пузырьков в отверстии пробки для достижения наилучших результатов.

8.Процесс вакуумной заделки отверстий в машине для заделки отверстий вакуумной смолой

Из-за высокой цены машины для заделки отверстий вакуумной смолой, а также использования ее оборудования и соблюдения конфиденциальности технологии, в настоящее время эту технологию могут использовать очень немногие производители печатных плат.

Машина для заделки отверстий вакуумной смолой VCP технология заделки отверстий заключается в основном в том, что она имеет папку с чернилами и две проходные головки управления штекером, головка с отверстием для штекера имеет множество маленьких отверстий. После того как оборудование пропылесосено, поршень выталкивает чернила из чернильницы в небольшие отверстия в головке заглушки. Две поперечные головки с отверстиями для заглушек сначала зажимают печатную плату, а затем чернила заливаются в сквозные или глухие отверстия на печатной плате через множество маленьких отверстий в головке с отверстиями для заглушек. Печатная плата подвешивается вертикально в вакуумной камере, а поперечные заглушки можно перемещать вниз до тех пор, пока отверстия внутри платы не будут заполнены смолой. Давление между заглушающей головкой и чернилами можно регулировать в соответствии с требованиями по заполнению отверстий, а для печатных плат разных размеров можно использовать различные размеры заглушающих головок. После того как заделка отверстий будет завершена, вы можете с помощью шпателя соскрести чернила, которыми были заделаны отверстия, а затем сложить их в папку с чернилами для заделки отверстий и использовать повторно.

В настоящее время существует другой тип вакуумной машины для затыкания отверстий, которая печатается с помощью шелкотрафаретной печати, с использованием системы выравнивания CCD, ее работа аналогична обычной шелкотрафаретной печати, но существует дополнительный процесс затыкания вакуумных отверстий. Этот тип машины для заделки отверстий обеспечивает наилучшие результаты, но из-за дорогостоящих инвестиций в оборудование пока не получил широкого применения.

Использование вакуумной машины для заделки отверстий, несомненно, является лучшим способом решения проблемы образования пузырьков смолы, и выбор чернил для заделки отверстий, по сути, не ограничен технологическим процессом. Однако, поскольку вся поверхность доски покрыта смолой, удалить смолу очень сложно. Необходимо использовать хорошую шлифовальную машину.

9.Шлифовка после закупоривания смолой

измельчитель нетканого материала или ленточный измельчитель является незаменимым оборудованием для закупоривания смолы, с одной стороны, это оборудование необходимо для эффективного удаления смолы с поверхности плиты, с другой стороны, также требуется, чтобы шероховатость медной поверхности не была стерта, царапины и другие проблемы. С другой стороны, на шероховатой поверхности меди не должно быть царапин.

10. Меры по профилактике и улучшению затыкания отверстий смолой

1) Выберите подходящие чернила для затыкания отверстий и контролируйте условия хранения и срок годности чернил.

2) Регулярный контроль процесса, чтобы избежать появления дырок в отверстии для патч-дол2) Регулярный контроль процесса, чтобы избежать появления дырок в отверстии для патч-долота. Даже если мы можем положиться на превосходную технологию заделки отверстий и хорошие условия трафаретной печати для повышения производительности заделки отверстий, одно из 10 000 также может привести к браку изделия, иногда просто из-за того, что в отверстии нет паяльных прокладок, а лом получается жалким.Жаль, что иногда на отверстии нет паяльного диска только из-за дырки, поэтому единственный способ определить местоположение отверстия и отремонтировать его - это осмотреть его.КонечноДаже если мы можем положиться на превосходную технологию заделки отверстий и хорошие условия трафаретной печати для повышения производительности заделки отверстий, одно из 10 000 также можетпривести к браку изделия, иногда просто из-за того, что в отверстии нет паяльных прокладок, а лом получается жалким.Жаль, что иногда на отверстии нет паяльного диска только из-за дырки, поэтому единственный способ определить местоположение отверстия и отремонтировать его - это осмотреть его.Конечно, проблема проверки отверстия для полимерной заглушки изучалась в течение длительного времени, но, похоже, пока нет подходящего оборудования для решения этой проблемы. Существует множество различных способов повысить точность ручного контроля и оценки.

3) Выбор подходящей смолы, ос

Технология закупоривания смолой

В связи со все более совершенной технологией закупоривания смолой и эффективным решением таких сложных проблем, как пузырьки воздуха, технология закупоривания смолой постоянно совершенствуется. Например, глухие отверстия HDI заполняются смолой для заделки отверстий, а внутренний слой заглубленных отверстий HDI в многослойной конструкции HDI обрабатывается методом VIP, и так далее.

В настоящее время в промышленном стандарте (IPC-650), по-видимому, нет требований к толщине меди над отверстием для заделки смолой, потенциальный риск заключается в том, что после обработки поверхности внутреннего слоя толщина меди над покрытием отверстия для заделки смолой будет небольшой что касается схем HDI, то после обработки подрумяниванием тонкая медь над отверстием будет просверлена с помощью лазера, возможно, удастся просверлить отверстие насквозь, и при электрическом испытании не будет установлено, что это проблематично. Во время электрического тестирования определить проблему не представляется возможным. Однако качество этого тонкого слоя меди с точки зрения его устойчивости к высокому давлению и так далее действительно вызывает беспокойство.

Согласно нашим экспериментальным данным, если мы сможем гарантировать, что толщина меди над заглубленным отверстием составляет более 15 мкм, что соответствует требованиям Hoz к толщине готовой меди, то в целом никаких отклонений от качества не будет. Конечно, если у заказчика более высокие требования к электропроводности, это другое дело.

После многих лет разработки технология заделки отверстий смолой постепенно была принята многими пользователями и стала играть незаменимую роль в некоторых изделиях высокого класса. Особенно в глухих заглубленных скважинах широко используются HDI, толстая медь и другие изделия, которые используются в связи, военной, авиационной, энергетической, сетевой и других отраслях промышленности. Как производитель печатных плат, мы понимаем технологические характеристики технологии изготовления отверстий для полимерных заглушек, методы их применения, поэтому нам необходимо продолжать совершенствовать технологические возможности изготовления отверстий для полимерных заглушек, повышать качество продукции и решать связанные с ней технологические проблемы, связанные с такими продуктами.