印制板阻焊塞孔加工技术实验研究

余 华 张文晗

（西安微电子技术研究所，西安 临潼 710600）

谢伟力

（伊达斯电子科技有限公司，湖北 武汉 430073）

印制板阻焊塞孔加工技术实验研究

余 华 张文晗

（西安微电子技术研究所，西安 临潼 710600）

谢伟力

（伊达斯电子科技有限公司，湖北 武汉 430073）

结合电路板阻焊塞孔工艺技术产品批产化，根据生产线现有设备的实际情况，解决阻焊塞孔印制板加工过程所遇到由于过孔阻焊塞孔不良（空洞及露铜等）而导致锡珠入孔，造成的短路异常风险隐患等各种工艺难题。采用此种工艺制作技术方法均可实现阻焊塞孔印制板产品的批量在线的加工。

阻焊塞孔；过孔；先塞后印；阶段性固化

1 前言

印制板上的过孔一般为连接层间作用，随着孔径的减小，密度的提高，为防止过孔间相互连接致使连通失效，通孔的表面处理方式逐渐由传统的锡铅覆盖趋向于阻焊覆盖、阻焊塞孔、树脂塞孔方式。特别是SMT、BGA、QFP等封装技术的发展，客户在贴装元器件时提出Via hole阻焊塞孔要求。由于阻焊塞孔工艺技术应用范围的广阔性。所以，对印制板过孔阻焊塞孔产品的加工进行工艺研究及生产控制势在必行。

2 塞孔工艺实验研究方案

根据过孔阻焊的处理方式，对以下两种塞孔方案进行过程验证与结果对比。

2.1 白网印刷、连塞带印

（1）材料及要求（表1）

（2）加工流程及条件

刷板 → 烘板 → 印刷 → 预烘 → 曝光 → 显影 →固化

2.2 铝箔塞孔（表2）

表1 “白网印刷”材料及要求

（1）材料及要求（表3）

（2）加工流程及条件（表4）

刷板→烘板→铝箔塞孔→阶段固化→刷板→烘板→阻焊印刷→预烘→曝光 →显影→固化

表3 铝箔塞孔材料及要求

3 实验记录及分析

3.1 白网印刷、连塞带印

表2 “白网印刷”加工条件及要求

表4 铝箔塞孔加工条件及要求

3.1.1 过程记录

印制板经前处理后烘板，烘干孔内水分，分别使用90目与100目丝网，白网印刷，在保证器件孔不被油墨塞堵的前提下，反复印刷4～5次，印刷过程中对过孔塞油墨，后经曝光、显影、阶段固化。

3.1.2 塞孔效果

（1）塞孔覆盖度

白网印刷方式，使用100目丝网印刷，由于丝径为0.08 mm，纯丝网厚度及网孔径较小，印刷透墨量小，印刷油墨对表面局部焊盘覆盖不完全，部分过孔焊盘处存在假性露铜现象；使用90目丝网印刷，丝径为0.1 mm，丝网纯丝网厚度及网孔径较大，印刷透墨量大，印刷油墨厚度较大，对过孔及焊盘覆盖度较好，印刷后检查，只有极少数过孔焊盘处覆盖不良。

（2）孔内油墨填充度

采用相同印刷方式，对比100目与90目丝网印刷塞孔，可以看出，100目丝网由于透墨量小，难以塞实过孔，存在局部孔内塞油不实、孔内无油、孔壁内存在露铜现象；而使用90目丝网塞孔，孔内被油墨填充，孔内油墨与板面油墨连续。

图1 过孔两端对比（100目白网印刷）

图2 过孔两端对比（90目白网印刷）

由图1可以看出过孔一端固化良好完全塞实孔口，另一端油墨存有缝隙，后续焊接过程可能存在漏入焊料现象；图2可以看出过孔两端油墨固化良好，孔口处不存在缝隙，可阻挡焊料的进入过孔内。

3.2 铝箔塞孔

3.2.1 过程记录

（1）铝箔钻过孔

准备相应钻过孔文件，用0.1 mm的铝箔钻过孔，及板边定位孔；

（2）铝箔定位

将铝箔贴在丝网上，有效图形处于漏油区域，使用3.175销钉，通过板边定位孔与铝箔板定位，使铝箔上的过孔与板上过孔重合；

（3）印刷塞孔

板与铝箔对位后，通过印刷塞孔，反复推印3～4次，完成铝箔漏油，塞孔。

3.2.2 塞孔效果

（1）塞孔覆盖度

使用铝箔钻过孔方式阻焊塞孔，由于只针对过孔进行漏油，经印刷，所有过孔均有油墨填充，无漏塞现象。

（2）孔内油墨填充度

使用铝箔对过孔塞油墨，经正常印刷，可以看出铝箔塞孔，油墨位于孔中部，即孔内部不存在空洞，经表面油墨印刷后，过孔可有效被油墨覆盖，无漏孔现象。

（3）塞孔固化条件

对铝箔油墨塞孔板进行塞孔条件实验，对比不同固化条件（表5），可以看出使用高温直接固化会导致孔内油墨溢出，过孔处油墨呈起泡状。而使用3～4段阶段升温固化，孔内油墨均存在有局部空洞现象，但由于孔内油墨充分填充，不会造成焊料进入。

表5 油墨塞孔油墨固化条件

4 油墨塞孔评价

4.1 不同塞孔方式塞孔对比

分别对比不同塞孔方式的操作过程及塞孔效果如表6。

表6 不同塞孔方式过程及效果对比

4.2 不同固化条件塞孔效果对比

对比不同固化条件对孔内油墨的塞孔效果，直接采取高温固化方式，容易导致油墨从过孔内外溢，造成过孔处出现起泡现象；采取阶段式升温固化，有助于孔内油墨的充分填充与固化，但由于升温阶段较少，部分孔内油墨固化后存在局部空洞现象。

4.3 不同孔径过孔塞孔对比

对比不同孔径过孔的塞孔效果，过程中对大于0.60 mm的过孔，由于在相同的透墨量前提下，孔径较大不利于油墨的填充，存在孔内油墨填充不足；或是孔内油墨填充良好，由于孔径较大存在部分外溢现象。

5 实验结果

（1）使用透墨量较大的90目丝网通过增加印刷次数，有助于阻焊塞孔的实现，且塞孔的状态优于100目的丝网。

（2）使用铝箔塞孔，可针对性地过孔进行阻焊塞孔，过孔内油墨填充效果较好，但使用过程中增加准备流程，印刷过程需要对位操作，精度要求较高。

（3）不同的固化条件对孔内油墨的固化影响较大，高温直接固化易导致孔内油墨溢出，在孔口处形成起泡状，而使用3～4段阶段升温固化，孔内油墨存在有部分空洞现象，但由于孔内油墨充分填充，不会造成焊料进入。

（4）对于孔径大于0.60 mm的过孔，孔内油墨难以填充或难以固化，油墨外溢。

[1]李乙翘. 印制电路[M]. 化学工业出版社.罗小明,陈宝. 阻焊塞孔工艺改善[J]. 印制电路信息, 2010,02.

[2]江倩. 阻焊外观缺陷统计与控制[J]. 印制电路信息, 2000,05.

[3]孟凡义,孙建. 感光阻焊塞孔与改善的分析研究[J]. 印制电路信息,2012,S1.

余华，工程技术中心工程师。

Research on the resistance welding and hole clogging technology for printed circuit board

YU Hua ZHANG Wen-han XIE Wei-li

The work of the paper is based on the project of “the batch production of the circuit board with the resistance welding and hole clogging technology”. The existing equipment is faced the short circuit or other fault because the solder ball has been easily flown into the connection holes for the resistance welding and hole clogging. And the study concluded that this new technological processes has no damage effect on the batch production of PCB.

The Resistance Welding and Hole Clogging Technology; Drilling Hole; Clogging First and Printing; Phase-Curing

TN41

A

1009-0096（2014）08-0047-04