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【技术共享】一种带插件孔设计的台阶盲槽加工工艺探讨

编辑: pcb 2018-09-30


PCB网城讯 针对有插件孔设计的台阶盲槽,采用传统的印蓝胶保护工艺,均面临台阶槽藏药水或蓝胶入孔不易清除等困扰。本文对此提出了优化改进方案,在内层盲槽的插件孔内预塞阻焊,压合蚀刻后揭盖并预钻小孔,然后褪除孔内阻焊即得到品质良好的盲槽板。采用此方法加工,盲槽插件孔无需修刮残胶,孔壁清洁干净,品质及效率大大提升,为批量生产奠定了技术基础。


随着PCB电子产品日益向小型化,高集成化,高频化的趋势发展,部分产品开始引入盲槽设计,用于安装元器件或固定产品,从而提高产品总体集成度或达到信号屏蔽的效果。


图1 台阶槽内设计表面贴装


图2 台阶槽内有插件孔设计


对于台阶槽内仅设计表面贴装的板,加工工艺相对成熟;而对于有插件孔设计的台阶盲槽,则工艺相对复杂,容易面临台阶槽藏药水或蓝胶入孔不易清除等困扰,如下图所示:


 图3  插件孔蓝胶堵塞无法去除


上述台阶槽按常规工艺制作,在压合前印蓝胶保护插件孔再总压,由于压合过程中蓝胶受高温高压挤入孔内,蚀刻揭盖后孔内蓝胶无法去除;严重影响孔内表面处理及焊接质量,本文即对此加工难点进行改善和探讨。



现用加工方法及问题


一、台阶槽内有插件孔设计的一般结构


  图4现用加工结构示意图


二、现用工艺加工流程


图5现用工艺流程


三、 现工艺主要问题


1.外层线路掉膜

台阶槽孔内蓝胶经高温层压后,蓝胶收缩形成微间隙,沉铜后插件孔内躲藏药水,外层线路时容易掉膜,品质无法保证。


2.插件孔内蓝胶无法去除干净

台阶槽压合前采用印蓝胶保护插件孔,经高温高压后蓝胶挤入孔内,蚀刻揭盖后孔内蓝胶无法去除;严重影响孔壁表面处理及焊接质量。


   图6 台阶孔区域掉膜及蓝胶堵孔     



新工艺加工方法


一、新工艺设计


1.台阶槽内插件孔压合前用阻焊塞孔替代蓝胶保护,外层蚀刻后揭盖再退除孔内阻焊;


2.外层沉铜前印蓝胶保护插件孔,防止沉铜电镀影响插件孔质量。


二、新工艺加工流程


图7  新工艺加工流程


三、具体加工方法


1.台阶槽内插件孔压合前采用阻焊塞孔

由于插件孔在内层制作时与外层互连互通,如不进行塞孔保护直接压合,则后工序电镀药水会直接进入孔内导致躲藏药水,因此插件孔压合前需做塞孔保护处理。


  图8  插件孔阻焊塞孔


2.外层部件制作

  • 沉铜前插件孔区域印蓝胶保护

为防止沉铜时高锰酸钾药水咬蚀孔口阻焊并沉积上铜,特采用印蓝胶保护插件孔区域。


图9  插件孔蓝胶保护


  • 外层蚀刻揭盖后台阶槽效果

图10  台阶槽效果图


3.插件孔内阻焊油墨褪除

  • 预钻小孔

由于插件孔在压合前进行了阻焊塞孔保护,因此外层揭盖后需退除孔内阻焊油墨;为加速孔内油墨退除效果,特采用预钻小孔工艺,即将插件孔钻孔刀具减小0.45mm,钻通孔后利于药水浸泡褪除。



  • 退阻焊后效果

退阻焊后孔壁清洁干净,无需手工修刮,品质效率均有保证。


 图11 阻焊塞孔工艺台阶槽孔效果图


  • 成品效果


图12台阶槽孔成品效果图


通过对带插件孔设计的台阶盲槽加工工艺进行优化,在压合前使用阻焊塞孔保护,外层揭盖后预钻小孔再退除阻焊,可以实现台阶槽内插件盲孔的工艺加工,有效解决孔内藏药水及外线掉膜异常,同时规避蓝胶入孔无法去除等问题,在品质及效率上均得到了极大提升,为批量生产奠定了技术基础。


本文针对带插件孔设计的台阶盲槽板常见工艺问题进行了简单分析,采用内层压合前阻焊塞孔保护插件孔+外层沉铜前印蓝胶电镀保护+揭盖后预钻孔退除阻焊的方式,使整体品质得到管控,为批量生产奠定了技术基础。本文简述的对带插件孔设计的台阶盲槽板工艺优化探索,仅供同行借鉴和参考,不足之处请大家指正。


作者:

张伟伟、唐宏华、樊廷慧

来源:金百泽科技

 

本文首发于《印制电路资讯》 2017年11月 第6期

张伟伟

2011年3月进入惠州市金百泽电路科技有限公司,任NPI工程师。



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