PCB选择性树脂塞孔不良探讨

2024-03-22黄小玲

印制电路信息 2024年3期

黄小玲

（深圳崇达多层线路板有限公司，广东深圳 518000）

0 引言

近年来，5G 用印制电路板（printed circuit board，PCB）需求量暴增，为保证产品质量和可靠性，在该类PCB 生产中使用树脂塞孔工艺。为提升树脂塞孔工艺能力、品质和产量，许多工厂使用选择性真空树脂塞孔机。

选择性树脂塞孔采用一次塞二方式（一次塞两面方式），即两面塞孔方式，先从正面塞孔（背钻孔较多的一面），控制塞孔速度15～30 mm/s，保证80%～90%出墨；完成正面塞孔后不烤板，再从反面塞孔，控制塞孔速度20～40 mm/s，塞孔后自检目视两面无树脂塞孔凹陷。两面塞孔方式可提升产量和效率，是一种非常重要和应用广泛的工艺流程。由于线路板多功能的要求以及表观要求严格，塞孔容易发生品质问题，如塞孔不良等。现从选择性树脂塞孔基本工艺出发，利用树脂自动光学检测（automated optical inspection，AOI）分析方式，对塞孔不良进行探讨。

1 选择性树脂塞孔工艺原理

选择性树脂塞孔工艺是利用树脂将导孔塞住，然后进行表面镀铜，导通孔填塞后进行盖覆电镀（plating over filled via，POFV），工艺流程如下：

（1）开料→钻孔→金属化孔（plating through hole，PTH）/电镀→塞孔→烘烤→研磨→PTH/电镀→外层线路→防焊→表面处理→成型→电测→终检控制（final quality control，FQC）→出货。

（2）开料→钻孔→沉铜→板电→板电（加厚铜）→树脂塞孔→打磨→钻通孔→沉铜→板电→外层图形→图形电镀→蚀→防焊→表面处理→成型→电测→FQC→出货。

树脂塞孔的孔有上万个，而且要保证不能有一个孔不饱满。万分之一的缺陷就可能导致报废，因此必然要求在工艺上进行严谨的思考和规范。目前，市场上使用于树脂塞孔的油墨种类很多，我司常用超淦油墨。

2 选择性树脂塞孔不良原因分析

2.1 问题描述

受设备、环境、人员等因素的影响，选择性树脂塞孔容易出现品质问题，例如出现塞孔现象，如图1所示。

图1 树脂塞孔不良

问题板出现油墨气泡、铜堵孔及塞孔偏位不良问题。对不良板进行外观检测，其表面光洁、无明显污染等异常现象。

2.2 原因分析

选择性树脂塞孔后，对其中某型号986 片板通过树脂AOI 检测仪检测，结果发现合格787 片，不合格199片，一次良率80%。

将199片塞孔不良板进行分析，其中1～5点空洞185片，5点以上空洞14片。进一步分析，发现38 片油墨中有气泡、凹痕，30 片电镀铜堵孔。因此，油墨气泡和电镀铜堵孔是造成塞孔不良的主要原因。此外有4 片塞孔偏位，塞孔偏位也是塞孔不良的原因之一。

综上所述，油墨气泡和铜堵孔是导致选择性塞孔不良的主要原因，另外塞孔不良也与塞孔偏位有关。塞孔前油墨在抽真空状态下来回覆墨不到30 min，未达到脱泡效果；选用非高选品牌油墨，中途加油墨未抽真空脱泡。因此，导致塞孔不良的原因是油墨气泡。未用数孔机堵孔及保养不彻底致塞孔过程有杂物，导致塞孔不良的原因是铜堵孔。塞孔基板系数与板子系数不匹配导致的塞孔不良是塞孔偏位。