Viainpad塞孔制作工艺浅析学习课程

1、11目录目录1 1、Via in padVia in pad工艺的概念工艺的概念 第第3 3页页2 2、传统、传统Via in pad Via in pad 塞孔工艺塞孔工艺 第第7 7页页 制作流程制作流程第第1212页页 生产设备物料及参数生产设备物料及参数第第1313页页3 3、真空塞孔树脂塞孔工艺、真空塞孔树脂塞孔工艺第第2525页页4 4、真空压胶树脂塞孔工艺、真空压胶树脂塞孔工艺第第3434页页第1页/共46页第一页，编辑于星期日：七点 三十三分。22 第一部分: Via in pad 工艺的概念第2页/共46页第二页，编辑于星期日：七点 三十三分。33一、一、via in pad

2、via in pad的概念：的概念： a.前言前言 VIPVIP- via in pad via in pad （盘中孔） 普通PCB板上对于一些较小且要焊接零件的孔，传统的生产方式为在板上钻一通孔，然后在通孔内镀上一层铜，实现层与层之间的导通（如下图1），然后再引出一条导线连接一个焊盘，完成与外面零件的焊接（如图1）。 第3页/共46页第三页，编辑于星期日：七点 三十三分。4b.背景背景 而现在的线路板越来越往高密度、互联化发展，已经没有更多的空间放置这些连接通孔的导线和焊盘，于是在这种背景下，Via in pad 的生产工艺应运而生。 Via in pad垂直截面图 Via in pad正

3、面图 绿色为塞孔树脂，粉红为外层PAD 绿色孔为隐藏在红色PAD下 Via in pad 的生产工艺使线路板生产工艺立体化，有效的节约了水平空间，适应了现代线路板高密度，互联化的发展趋势。第4页/共46页第四页，编辑于星期日：七点 三十三分。5c.目的 本项目VIP是这样实现的，是把已孔电镀过的导通孔再经过丝网漏印填料（绝缘树脂或导电浆等）来堵塞导通孔，然后经过烘干固化、抛磨，再经过电镀，这样一来整个在制板的表面都被镀铜所覆盖，再也看不到导通孔了，实现via in pad 达到导通孔与SM焊垫合而为一目的。从而提高了电子产品的电气性能和可靠性，使信号传输导线缩短，减小传输线路的感抗和容抗以及内

4、外部电磁干扰等。 第5页/共46页第五页，编辑于星期日：七点 三十三分。d.流程简介流程简介 第6页/共46页第六页，编辑于星期日：七点 三十三分。e.工艺介绍工艺介绍 目前业内常见的盘中孔塞孔工艺有三种，分别为丝印树脂塞孔、目前业内常见的盘中孔塞孔工艺有三种，分别为丝印树脂塞孔、真空树脂塞孔及真空压胶方法，各工艺对比特点如下表真空树脂塞孔及真空压胶方法，各工艺对比特点如下表1 1： 第7页/共46页第七页，编辑于星期日：七点 三十三分。8 第二部分:传统via in pad塞孔工艺第8页/共46页第八页，编辑于星期日：七点 三十三分。99一一.前言前言 我司从建厂伊始就开始生产VIP设计的产

5、品，中途由于订单的原因暂停过一阵子，后自从11年2月起，又开始陆续制作VIP产品，目前批量在制的客户群有026（全友电脑）、386（南京汉桑）、363（广悦快捷）、409（布科美科）及486（西班牙ZOLLNER）。 我司制作VIP产品的工艺为丝印树脂塞孔，也是业内应用最普遍的工艺方法。第9页/共46页第九页，编辑于星期日：七点 三十三分。1010二二.制作流程制作流程 塞孔流程 磨 板装铝片、垫板铝片网版/垫板制作调油试印膜对位试印产线自检批量生产NGVIP电镀分段固化陶瓷磨板OKIPQC抽检第10页/共46页第十页，编辑于星期日：七点 三十三分。11三三.生产设备物料及参数生产设备物料及参

6、数 1.塞孔物料 油墨：永久型树脂塞孔油墨 型号：TP-2900 品牌：睿昱 规格：单组分 1.0kg/罐 粘度：400-600 PS第11页/共46页第十一页，编辑于星期日：七点 三十三分。 2.设备 1) 塞孔设备：双跑台面网印机 品牌：天择 型号：CSL-2020 特点：双台面效率高 第12页/共46页第十二页，编辑于星期日：七点 三十三分。 2 ) 树脂塞孔刮胶 硬度：70OC 厚度：20MM13 刮刀厚度：20mm 固定座宽度：20mm 刮刀底部阔度：5mm 斜磨角度：25o 刮刀硬度：70o 印刷状况： 20mm 刮刀(横切面)：第13页/共46页第十三页，编辑于星期日：七点 三十

7、三分。 攻角攻角对树脂对树脂塞塞孔之影孔之影响响：14 刮刀印刷时对油墨之受力攻角F1f FF2 FF1F2f= + 第14页/共46页第十四页，编辑于星期日：七点 三十三分。 2 ) 铝片网版 铝片网版：0.2mm厚度注： 若塞孔径之 Opening 过大，孔环表面油墨过厚出现渍墨问题，会导致固化后陶瓷磨板困难，不易磨平。15钻孔径 + （0.1-0.15）mm0.5mm (Dia.) 或以下钻孔径 + 0.1mm0.5mm (Dia.) 以上塞孔径之 Opening 直径钻孔直径第15页/共46页第十五页，编辑于星期日：七点 三十三分。 树脂树脂塞孔塞孔垫垫底基板之底基板之制制造：造：16

8、目的：有助於塞孔时空气释放，可减少印刷次数，并可使印刷时刮刀压力平均，同时使不同灌孔径之塞孔量均等。(可用於塞孔及第一面印刷)PCBPCB垫底基板钻孔径：只须在所有塞孔位钻孔直径为 3-5mm (Dia.)，并多钻管位孔(与生产板相同)作固定生产板。基板材料：1.6mm 厚，FR-4 基板 (蚀去表面铜箔较佳)第16页/共46页第十六页，编辑于星期日：七点 三十三分。 树脂塞孔作业示意图：树脂塞孔作业示意图：17第17页/共46页第十七页，编辑于星期日：七点 三十三分。 扒印法树脂扒印法树脂塞孔塞孔方式：方式：18塞孔油墨推印方向覆墨刀扒印油厚刮刀PCBPCB垫底基板铝片第18页/共46页第十

9、八页，编辑于星期日：七点 三十三分。 树脂塞孔正面图树脂塞孔正面图 塞孔后塞孔后 固化后固化后 19第19页/共46页第十九页，编辑于星期日：七点 三十三分。 树脂塞孔切片图树脂塞孔切片图 概述：从切片图分析，此树脂油墨塞孔后孔内油墨饱满度较好，达到概述：从切片图分析，此树脂油墨塞孔后孔内油墨饱满度较好，达到100%100%，孔口正反面油墨均匀微凸，后流程通过陶瓷磨板磨平整。，孔口正反面油墨均匀微凸，后流程通过陶瓷磨板磨平整。 20第20页/共46页第二十页，编辑于星期日：七点 三十三分。 陶瓷磨板陶瓷磨板 磨板后正面图磨板后正面图 磨板后切片图磨板后切片图 a a、磨痕宽度控制在、磨痕宽度控

10、制在8-12mm8-12mm； b b、横竖各磨板、横竖各磨板1 1遍，确保将板面树脂磨干净，局部没磨干净的可用遍，确保将板面树脂磨干净，局部没磨干净的可用手手工工打磨打磨将树脂修理干净将树脂修理干净； c c、磨板后树脂凹陷不能磨板后树脂凹陷不能大于大于25um25um。 21第21页/共46页第二十一页，编辑于星期日：七点 三十三分。 沉铜沉铜电镀电镀 电镀后正面图电镀后正面图 电镀后切片图电镀后切片图 概述：概述：根据客户通孔铜厚要求，进行电镀根据客户通孔铜厚要求，进行电镀。电镀后再进行切片。电镀后再进行切片确认树确认树脂塞孔凹陷度。脂塞孔凹陷度。 22第22页/共46页第二十二页，编辑

11、于星期日：七点 三十三分。 传统丝网印刷树脂塞孔控制参数：传统丝网印刷树脂塞孔控制参数： 从焊盘较多面塞孔（PE在MI上注明塞孔面向，网房做丝网时确认丝网型号字唛为正字）； 塞孔使用硬度70OC，厚度20mm刮胶生产，刮胶有效高度两端一致，刀口在刮胶研磨机磨出10-25的角度并必须平整； 调位时使用丝印试印膜，不允许用生产板直接调网否则会产生较多问题板； 塞孔要求：塞孔位置正反面油墨微凸易见，必须保证每一个孔油墨溢出，均匀饱满树脂不连成片堆积； 树脂塞孔固化参数：80OC * 30 min+ 120OC * 30 min+ 150OC * 30 min。23第23页/共46页第二十三页，编辑于

12、星期日：七点 三十三分。24 第三部分:真空塞孔树脂塞孔工艺第24页/共46页第二十四页，编辑于星期日：七点 三十三分。2525一一. .前言前言 我司从12年10月起开始小批量制作西班牙客户的VIP产品，西班牙VIP产品类型较为一致，具体如下： 板厚：1.7mm 孔径：0.3mm 孔间距：310mil VIP孔铜：单点最小 20um,平均孔铜25um 纵横比：8:1第25页/共46页第二十五页，编辑于星期日：七点 三十三分。2626 针对类似西班牙产品设计的VIP板，我司在制作过程中，由于高纵横比的因素，塞孔时难以一刀塞冒，多刀印刷后由于孔间距过小，树脂油墨糊在一起，无法保证所有孔都塞孔均匀

13、，同时还有部分气泡存在。 第26页/共46页第二十六页，编辑于星期日：七点 三十三分。2727 为改善类似高难度塞孔板的塞孔不良，我司参观学习了真空塞孔加工商，并制作了样板，塞孔效果优良。 真空丝印塞孔机是针对PCB行业制造的特殊专用设备，此种设备是专门为PCB板上树脂塞孔工艺而设计制造的，此设备特别适合于PCB盲孔树脂塞孔、小孔树脂塞孔，及小孔厚板树脂塞孔等。 为确保树脂塞孔印刷无气泡产生，此设备采用高真空设计制造，真空室的绝对真空值达到50Pa以下，同时真空系统及丝印机在结构上均采用防振及高强度的设计，使设备运行更稳定。第27页/共46页第二十七页，编辑于星期日：七点 三十三分。2828

14、附图：真空塞孔机实物图第28页/共46页第二十八页，编辑于星期日：七点 三十三分。2929二、工艺流程二、工艺流程 真空塞孔工艺流程与传统丝网印刷塞孔工艺接近，区别在于塞孔生产过程中，产品处于真空状态，可以有效减小气泡等不良。装网版垫板制铝片开油油墨抽真空对位设备抽真空试印检验量产分段固化陶瓷磨板第29页/共46页第二十九页，编辑于星期日：七点 三十三分。 树脂固化树脂固化 固化正面图固化正面图 局部放大图局部放大图 概述：采用真空塞孔生产后，塞孔反面概述：采用真空塞孔生产后，塞孔反面油墨凸起均匀油墨凸起均匀一致，没有大面积一致，没有大面积糊状堆积。糊状堆积。 30第30页/共46页第三十页，

15、编辑于星期日：七点 三十三分。 陶瓷磨板陶瓷磨板 陶瓷刷辊陶瓷刷辊 磨板后正面图磨板后正面图 a a、加工商使用陶瓷刷辊，切削力较大加工商使用陶瓷刷辊，切削力较大； b b、横竖各磨板、横竖各磨板1 1遍遍，板面树脂已完全研磨干净板面树脂已完全研磨干净； c c、放大镜检验塞孔位置树脂平整无凹陷放大镜检验塞孔位置树脂平整无凹陷。 31第31页/共46页第三十一页，编辑于星期日：七点 三十三分。 沉铜电镀沉铜电镀 电镀后正面图电镀后正面图 电镀后切片图电镀后切片图 a a、根据客户通孔铜厚要求，进行电镀根据客户通孔铜厚要求，进行电镀； b b、电镀后切片确认塞孔位置凹陷度是否满足客户需求电镀后切

16、片确认塞孔位置凹陷度是否满足客户需求； 32第32页/共46页第三十二页，编辑于星期日：七点 三十三分。33 第四部分:真空压胶树脂塞孔工艺第33页/共46页第三十三页，编辑于星期日：七点 三十三分。34 一、简介 新式真空压胶方法新式真空压胶方法 利用薄离型材料（铜箔、铝片、离型膜）钻孔后作为掩孔保护，采用真空压合方式对盘中孔进行树脂塞孔。 以下为具体工艺流程:第34页/共46页第三十四页，编辑于星期日：七点 三十三分。二、试验过程及数据二、试验过程及数据 2、1 试验参数35第35页/共46页第三十五页，编辑于星期日：七点 三十三分。 2、2 工艺加工方法 铜箔钻孔 开薄离型材料，尺寸与生

17、产板相同，按原盘中孔文件钻孔； 为确保对位精度，铜箔钻孔需比原盘中孔钻刀直径加大0.15mm。36第36页/共46页第三十六页，编辑于星期日：七点 三十三分。 真空压胶 (利用现有传统真空层压机进行压胶生产)37第37页/共46页第三十七页，编辑于星期日：七点 三十三分。 砂带研磨 用砂带磨板机研磨板面，保证孔口平整，板面无残胶。38第38页/共46页第三十八页，编辑于星期日：七点 三十三分。 塞孔检验 塞孔板在日光灯下观察，塞孔透均匀黄光，说明孔中已塞有树脂（图5-a）；透白光说明需塞孔中无树脂（图5-b）。39第39页/共46页第三十九页，编辑于星期日：七点 三十三分。 沉铜检验 用USB

18、便携式显微镜观察盘中孔填平效果。 40第40页/共46页第四十页，编辑于星期日：七点 三十三分。 真空压胶切片效果41第41页/共46页第四十一页，编辑于星期日：七点 三十三分。 试验数据42第42页/共46页第四十二页，编辑于星期日：七点 三十三分。 真空压胶优化方案43第43页/共46页第四十三页，编辑于星期日：七点 三十三分。 结束语 本文简单介绍了常见的三种本文简单介绍了常见的三种VIPVIP塞孔工艺，传统丝网塞孔工艺，传统丝网印刷塞孔工艺应用最普遍，工艺最简单，可以满足大部分印刷塞孔工艺应用最普遍，工艺最简单，可以满足大部分常规设计的常规设计的VIPVIP产品。真空树脂塞孔品质高，可以制作高产品。真空树脂塞孔品质高，可以制作高纵横比及孔径密集的产品，但设备昂贵。真空压合流胶纵横比及孔径密集的产品，但设备昂