Otwory przewodzące, znane również jako otwory przelotowe, muszą zostać zaślepione, aby spełnić wymagania klienta. Po długich praktykach tradycyjny proces zaślepiania blachy aluminiowej został zmieniony, a do wykończenia maski lutowniczej i zaślepiania otworów na powierzchni płytki drukowanej użyto białej siatki. Stabilna produkcja i niezawodna jakość.
Otwory przewodzące odgrywają rolę w łączeniu i przewodzeniu obwodów, co nie tylko sprzyja rozwojowi przemysłu elektronicznego, ale także rozwojowi PCB i stawia wyższe wymagania procesowi produkcji i technologii montażu powierzchniowego płytek drukowanych. Pojawiła się technologia otworów wtykowych typu through-hole, która powinna również spełniać następujące wymagania:
(1) Miedź jest wystarczająca w otworze przelotowym, a maska lutownicza może być zaślepiona lub nie;
(2) Wewnątrz otworu przewodzącego musi znajdować się cyna i ołów o określonej grubości (4 mikrony), a do otworu nie może dostać się żaden tusz maski lutowniczej, powodujący ukrycie kulek cyny wewnątrz otworu;
(3) Otwór przewodzący musi mieć otwory na tusz maski lutowniczej, które nie są przezroczyste i nie mogą mieć pierścieni cynowych, kulek cynowych ani wymagań dotyczących płaskości.
Wraz z rozwojem produktów elektronicznych w kierunku „lekkich, cienkich, krótkich i małych”, PCB również rozwijają się w kierunku wysokiej gęstości i wysokiej trudności. Dlatego pojawiła się duża liczba PCB SMT i BGA, a klienci potrzebują otworów wtykowych podczas montażu komponentów, które służą głównie pięciu celom:
(1) Zapobiegaj zwarciom spowodowanym przez cynę wnikającą w powierzchnię elementu przez otwór przewodzący podczas lutowania szczytowego PCB. Zwłaszcza gdy umieszczamy otwór przelotowy na podkładce BGA, musimy najpierw wykonać otwór zaślepiający, a następnie pokryć go złotem, aby ułatwić spawanie BGA.
(2) Unikać gromadzenia się pozostałości topnika w otworze przewodzącym;
(3) Po zakończeniu montażu powierzchniowego i montażu podzespołów w fabryce elektroniki, płytkę drukowaną należy poddać działaniu próżni na maszynie testowej, aby wytworzyć podciśnienie przed jej ukończeniem:
(4) Zapobiegaj przedostawaniu się pasty lutowniczej do otworu, co może powodować wirtualne lutowanie i mieć wpływ na instalację;
(5) Zapobiegaj wyskakiwaniu kulek lutowniczych w trakcie lutowania szczytowego, co mogłoby powodować zwarcia.
Wdrożenie procesu zatykania otworów przewodzących
W przypadku płyt montowanych powierzchniowo, zwłaszcza montażu układów BGA i IC, wymagania dotyczące otworów przelotowych muszą być płaskie, z wypukłymi i wklęsłymi dodatnimi i ujemnymi 1 milami, a na krawędziach otworu przelotowego nie może być zaczerwienienia ani cynowania; Aby spełnić wymagania klienta, proces zatykania otworów przelotowych kulkami cynowymi jest zróżnicowany, a przepływ procesu jest szczególnie długi i trudny do kontrolowania. Olej często wypada podczas wyrównywania gorącym powietrzem i eksperymentów z odpornością lutu na zielony olej; Problemy takie jak wybuch oleju występują po zestaleniu. Na podstawie rzeczywistych warunków produkcji podsumowano różne procesy otworów przelotowych PCB, a także dokonano pewnych porównań i wyjaśnień w odniesieniu do procesów oraz zalet i wad:
Uwaga: Zasada działania wyrównywania gorącym powietrzem polega na użyciu gorącego powietrza do usunięcia nadmiaru lutu z powierzchni i otworów płytek drukowanych oraz równomiernym pokryciu pozostałego lutu na polach lutowniczych, niezakłóconych liniach lutowniczych i punktach pakowania powierzchni. Jest to jeden ze sposobów obróbki powierzchni płytek drukowanych.
1. Proces poziomowania i zatykania gorącym powietrzem
Ten proces przebiega następująco: maska lutownicza na powierzchni płytki → HAL → otwór zaślepiający → utwardzanie. Produkcja odbywa się przy użyciu procesu bez otworu zaślepiającego, a po wyrównywaniu gorącym powietrzem, siatka aluminiowa lub siatka blokująca tusz jest używana do wykonania otworów zaślepiających dla wszystkich fortec wymaganych przez klientów. Tusz zaślepiający może być tuszem światłoczułym lub tuszem termoutwardzalnym. Najlepiej jest użyć tego samego tuszu, co powierzchnia płytki, do tuszu zaślepiającego, zapewniając jednocześnie spójny kolor mokrej warstwy. Ten proces przebiega tak, że otwór prowadzący nie straci oleju po wyrównywaniu gorącym powietrzem, ale jest podatny na zanieczyszczenie tuszem i nierówności na powierzchni płytki. Klienci są podatni na fałszywe lutowanie podczas instalacji, szczególnie w BGA. Tak wielu klientów nie akceptuje tej metody.
2. Proces poziomowania przedniego otworu wtyczki za pomocą gorącego powietrza
2.1 Użyj arkuszy aluminiowych do zatkania otworów, utwardzenia i przeniesienia wzorów po szlifowaniu płyty
W tym procesie wykorzystuje się wiertarkę CNC do wiercenia aluminiowych arkuszy, które należy zatkać, wykonania siatki i zatkania otworów, aby zapewnić, że przewodzący otwór jest pełny. Tusz do otworów zatykanych można również stosować jako tusz termoutwardzalny. Jego cechy charakterystyczne to wysoka twardość, niewielkie zmiany skurczu żywicy i dobra przyczepność do ścianki otworu. Przebieg procesu jest następujący: wstępna obróbka → otwór zatykany → płyta szlifierska → transfer wzoru → trawienie → maska lutownicza powierzchni płyty
Ta metoda może zapewnić, że otwór zaślepki przewodzącej jest płaski i nie będzie żadnych problemów z jakością, takich jak wybuch oleju lub utrata oleju na krawędzi otworu podczas poziomowania gorącym powietrzem. Jednak proces ten wymaga jednorazowego zagęszczenia miedzi, aby spełnić standard klienta dotyczący grubości miedzi ścianki otworu. Dlatego też stawiane są wysokie wymagania dotyczące miedziowania całej płytki, a wydajność szlifierki jest również wysoka, aby zapewnić całkowite usunięcie żywicy na powierzchni miedzi, powierzchnia miedzi jest czysta i nie jest zanieczyszczona. Wiele fabryk PCB nie ma jednorazowego procesu zagęszczania miedzi, a wydajność sprzętu nie spełnia wymagań, co skutkuje ograniczonym wykorzystaniem tego procesu w fabrykach PCB.
2.2 Bezpośrednio ekranować powierzchnię płytki lutowniczej po zatkaniu otworów arkuszami aluminiowymi
W tym procesie wykorzystuje się wiertarkę CNC do wiercenia aluminiowych arkuszy, które należy zatkać, tworzenia sita, instalowania ich na maszynie sitodrukowej w celu zatkania i parkowania ich nie dłużej niż 30 minut po zakończeniu zatykania. Sito 36T służy do bezpośredniego przesiewania powierzchni płyty pod kątem odporności na spawanie. Proces przebiega następująco: wstępna obróbka - zatykanie - sitodruk - wstępne suszenie - ekspozycja - wywoływanie - utwardzanie
Zastosowanie tego procesu może zapewnić, że przewodząca pokrywa otworu jest dobrze naoliwiona, otwór wtyczki jest płaski, a kolor mokrej warstwy jest spójny. Po wyrównaniu gorącym powietrzem można zapewnić, że przewodzący otwór nie jest cynowany i nie ma ukrytych kulek cyny w otworze. Jednak łatwo jest spowodować, że tusz przyklei się do padów lutowniczych na otworze po utwardzeniu, co skutkuje słabą lutowalnością; Po wyrównaniu gorącym powietrzem krawędź otworu przelotowego tworzy pęcherzyki i olej odpada. Trudno jest kontrolować produkcję przy użyciu tej metody procesu, a personel inżynierii procesowej musi przyjąć specjalne procesy i parametry, aby zapewnić jakość otworu wtyczki.
2.3 Po zatkaniu otworów, rozwinięciu, wstępnym utwardzeniu i oszlifowaniu blachy aluminiowej należy wykonać powierzchniowe spawanie oporowe na płycie.
Używając wiertarki CNC, wywierć arkusze aluminiowe, które wymagają otworów zaślepiających, stwórz ekran i zamontuj je na maszynie sitodrukowej do otworów zaślepiających. Otwory zaślepiające muszą być pełne i najlepiej wystające z obu stron. Po utwardzeniu zeszlifuj płytkę w celu obróbki powierzchni. Przebieg procesu jest następujący: wstępna obróbka - wstępne suszenie otworu zaślepiającego - wywoływanie - wstępne utwardzanie - maska lutownicza powierzchni płytki
Dzięki zastosowaniu krzepnięcia otworu korkowego w tym procesie, olej nie będzie wypadał ani nie wybuchnie z otworu przelotowego po HAL. Jednak po HAL trudno jest całkowicie rozwiązać problem kulek cyny w otworze przelotowym i cynowania otworu przelotowego, więc wielu klientów tego nie akceptuje.
2.4 Otwory spawalnicze oraz zaślepki na płycie są wykonywane jednocześnie.
Ta metoda wykorzystuje sito 36T (43T), zainstalowane na maszynie sitodrukowej, za pomocą podkładki lub łoża gwoździowego. Podczas wykańczania powierzchni płytki, wszystkie przewodzące otwory są zaślepiane. Przebieg procesu jest następujący: wstępna obróbka - sitodruk - wstępne suszenie - ekspozycja - wywoływanie - utwardzanie.
Proces ten charakteryzuje się krótkim czasem przetwarzania i wysokim wskaźnikiem wykorzystania sprzętu, co może zapewnić, że po wyrównywaniu gorącym powietrzem otwór przelotowy nie straci oleju, a otwór przelotowy nie będzie miał cyny. Jednak ze względu na zastosowanie sitodruku do zatykania, w otworze przelotowym znajduje się duża ilość powietrza. Podczas krzepnięcia powietrze rozszerza się i przebija przez maskę lutowniczą, powodując puste przestrzenie i nierówności. Wyrównywanie gorącym powietrzem spowoduje niewielką ilość cyny w otworze przelotowym. Obecnie nasza firma przeprowadziła dużą liczbę eksperymentów, wybrała różne rodzaje tuszu i lepkości, dostosowała ciśnienie sitodruku i zasadniczo rozwiązała problem otworów przelotowych i nierówności. Przyjęliśmy ten proces do produkcji masowej.