带插件孔设计的台阶盲槽加工工艺探讨_2

2019-06-12 11:28

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

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图2 台阶槽内有插件孔设计

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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:

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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

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图4现用加工结构示意图

二、现用工艺加工流程

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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。

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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

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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。

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图8 插件孔阻焊塞孔

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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。

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图9 插件孔蓝胶保护

外层蚀刻揭盖后台阶槽效果

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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。

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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。

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图11 阻焊塞孔工艺台阶槽孔效果图

成品效果

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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。

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