なぜ PCB のビアを接続するのでしょうか?

導体ホール ビアホールとも呼ばれます。顧客の要求を満たすためには、回路基板のビアホールを塞ぐ必要があります。多くの練習を経て、従来のアルミニウムプラグ接続プロセスが変更され、回路基板表面のソルダーマスクとプラグ接続は白いメッシュで完了します。穴。安定した生産と安心の品質。

ビアホールは配線の相互接続と導通の役割を果たします。エレクトロニクス産業の発展により PCB の開発も促進され、プリント基板の製造プロセスと表面実装技術に対する要求も高まっています。ビアホールプラグ技術が誕生し、次の要件を満たす必要があります。

(1) スルーホールには銅のみが存在し、はんだマスクは塞がれる場合もあれば塞がれない場合もあります。
(2) スルーホールには、一定の厚さ要件 (4 ミクロン) の錫鉛が存在する必要があり、半田マスクインクが穴に入り込んで、穴内に錫ビーズが発生してはなりません。
(3) スルー ホールには、はんだマスク インク プラグ ホールがあり、不透明である必要があり、錫リング、錫ビーズ、および平坦性の要件があってはなりません。

 

エレクトロニクス製品の「軽薄短小」の発展に伴い、プリント基板も高密度化、高難易度化が進んでいます。そのため、多数の SMT および BGA 基板が登場しており、顧客は主に 5 つの機能を備えたコンポーネントを実装する際にプラグ接続を必要とします。

(1) PCB をウェーブはんだ付けするときに、ビアホールから部品表面を通過する錫によって引き起こされる短絡を防止します。特に、BGA パッドにビア ホールを配置する場合は、BGA のはんだ付けを容易にするために、最初にプラグ ホールを作成し、次に金メッキを行う必要があります。

 

(2) ビア内にフラックスが残留しないようにします。
(3) 電子工場の表面実装とコンポーネントの組み立てが完了したら、PCB を真空引きして試験機に負圧を形成し、以下を完了する必要があります。
(4) 表面のはんだペーストが穴に流れ込み、誤はんだ付けが発生したり、配置に影響を与えたりするのを防ぎます。
(5) ウェーブはんだ付け中に錫ビーズが飛び出てショートを引き起こすのを防ぎます。

 

表面実装ボード、特に BGA および IC の実装の場合、ビア ホール プラグは平らで、プラスまたはマイナス 1 ミルの凸面および凹面である必要があり、ビア ホールの端に赤い錫があってはなりません。顧客に届けるために、ビアホールは錫ボールを隠します。 ビアホールを塞ぐプロセスは多様であると言えます。特にプロセスフローが長く、プロセス制御が困難です。熱風レベリングやグリーンオイル半田耐性実験中のオイル滴などの問題がよく発生します。硬化後の油爆発。ここで、実際の生産条件に従って、PCB のさまざまなプラグ接続プロセスを要約し、そのプロセスと利点と欠点をいくつか比較および説明します。
注: 熱風レベリングの動作原理は、熱風を使用してプリント基板の表面と穴から余分なはんだを除去し、残りのはんだをパッド、無抵抗はんだライン、および表面のパッケージングポイントに均一にコーティングすることです。プリント基板の表面処理方法の一つです。

 

I. 熱風レベリング後の穴埋め工程

基板表面ソルダーマスク→HAL→プラグホール→硬化という流れになります。ノンプラギングプロセスを採用して生産されています。熱風が平らになったら、アルミニウム シート スクリーンまたはインク ブロック スクリーンを使用して、すべての要塞に対してお客様が必要とするビア ホールの塞ぎを完了します。目封止インクは、感光性インクまたは熱硬化性インクであり得る。ウェットフィルムの色を同じにする場合は、盤面と同じインクを使用するのが最適です。この工程により、熱風を平らにした後、スルーホールの油が失われることはありませんが、プラグホールのインクが基板表面を汚染し、ムラが発生しやすくなります。お客様は実装中に誤はんだ付けをする傾向があります (特に BGA の場合)。非常に多くの顧客がこの方法を受け入れません。

II.熱風レベリングフロントプラグホール加工

1. パターン転写のためにアルミシートを使用して穴を塞ぎ、基板を固め、研磨します。
この技術プロセスでは、CNC ボール盤を使用して、スクリーンを作成するために差し込む必要があるアルミニウム シートを穴あけし、ビア ホールが確実に埋まるように穴を差し込みます。プラグホールインキは熱硬化型インキも使用可能であり、その特性が強い必要があります。、樹脂の収縮が少なく、穴壁との接着力が良好です。プロセスの流れは、前処理→プラグホール→プレート研削→パターン転写→エッチング→基板表面ソルダーマスクとなります。この方法により、ビアホールのプラグホールの平坦性が確保でき、熱風レベリング時に油の爆発や穴の縁での油垂れなどの品質問題が発生しません。ただし、このプロセスでは、穴壁の銅の厚さを顧客の基準を満たすために、一度だけ銅を厚くする必要があります。したがって、銅表面の樹脂を完全に除去し、銅表面をきれいで汚染しないようにするために、プレート全体の銅メッキの要件は非常に高く、プレート研削盤の性能も非常に高くなります。 。多くの PCB 工場には 1 回限りの銅増厚プロセスがなく、装置の性能が要件を満たしていないため、PCB 工場ではこのプロセスはあまり使用されていません。

2. アルミシートを使用して穴を塞ぎ、基板表面のはんだマスクを直接スクリーン印刷します。
このプロセスでは、CNC ボール盤を使用して、スクリーンを作成するために差し込む必要があるアルミニウム シートを穴あけし、それをスクリーン印刷機に取り付けて穴を塞ぎ、差し込みが完了した後 30 分以内に待機させます。 36T スクリーンを使用してボードの表面を直接スクリーンします。工程の流れは、前処理→プラグホール→シルクスクリーン→プリベーク→露光→現像→硬化となります。
このプロセスにより、ビアホールがオイルで十分に覆われ、プラグホールが平坦になり、ウェットフィルムの色が均一になることが保証されます。熱風が平らになると、ビアホールに錫めっきが施されず、ビアホールに錫ビーズが隠れることはありませんが、硬化後にインクが穴に残りやすくなります。はんだ付けパッドにより、はんだ付け性が低下します。熱風が平らになった後、ビアの端が泡立ち、オイルが除去されます。この加工方法では生産管理が困難です。プロセスエンジニアは、プラグホールの品質を確保するために特別なプロセスとパラメータを使用する必要があります。

 

3. アルミニウムシートは穴に差し込まれ、表面はんだマスクの前に現像、予備硬化、研磨されます。
CNCボール盤を使用して、スクリーンを作成するために穴を塞ぐ必要があるアルミニウムシートを穴あけし、それをシフトスクリーン印刷機に取り付けて穴を塞ぎます。差し込み穴は完全に埋まっていて、両側が突き出​​ている必要があります。硬化後、基板を研削して表面処理を行います。前処理→プラグホール→プリベーク→現像→仮硬化→基板表面ソルダーレジストという流れになります。このプロセスでは、HAL後のスルーホールが落下したり破裂したりしないようにプラグホールキュアリングを使用するため、HAL後のビアホールに隠れた錫ビーズやビアホール上の錫の問題を完全に解決することは困難であるため、多くの顧客がそれらを受け入れないでください。

4. 基板表面のソルダーマスクとプラグホールが同時に完成します。
この方法は、スクリーン印刷機に取り付けられた 36T (43T) スクリーンを使用し、バッキング プレートまたはネイル ベッドを使用して基板表面を完成させ、すべてのスルーホールを塞ぎます。プロセス フローは次のとおりです。前処理 - シルク スクリーン - -前-ベーキング、露光、現像、硬化。処理時間が短く、設備の稼働率が高い。熱風を平らにした後、スルーホールがオイルを失わず、スルーホールが錫めっきされないことを保証できますが、目詰まりにはシルクスクリーンが使用されるため、ビア内には大量の空気が存在します。硬化中に空気が膨張してソルダーマスクを突き破り、空洞や凹凸が発生します。熱風を平準化するための少量の錫の貫通穴があります。現在、当社では、数多くの実験を経て、インクの種類や粘度の選定、スクリーン印刷の圧力などの調整を行い、ビアの穴や凹凸を基本的に解決し、大量生産にこのプロセスを採用しています。生産。