Процесс заливки отверстий на печатной платеявляется ключевым звеном, обеспечивающим производительность и надежность печатных плат. С развитием электронных продуктов в направлении «легких, тонких, коротких и маленьких» интеграция печатных плат продолжает улучшаться, и важность процесса изготовления штекерных отверстий становится все более заметной.
1. Подготовительные работы
Прежде чем официально начать процесс подключения, необходимо провести ряд подготовительных работ. Во-первых, необходимо убедиться, что поверхность обрабатываемой печатной платы чистая, без масляных пятен, пыли и других загрязнений, чтобы не повлиять на эффект заглушки. Для предварительной обработки печатных плат можно использовать ультразвуковую очистку, химическую очистку и другие методы с последующей сушкой, чтобы поверхность платы была сухой. Во-вторых, в соответствии с требованиями к конструкции печатной платы выберите подходящие материалы для отверстий, обычно включая смолу, чернила и т. д. Для разных сценариев применения подходят разные материалы. Например, в ситуациях с высокими требованиями к электрическим характеристикам будут выбраны полимерные материалы с хорошей изоляцией и стабильностью; Для выполнения общих требований к заглушкам паяльной маски чаще используются термореактивные или светочувствительные чернила. В то же время необходимо подготовить оборудование, необходимое для закупоривания отверстий, такое как машины трафаретной печати, машины для пробковых отверстий и т. д., и отладить оборудование, чтобы гарантировать, что настройки его параметров соответствуют технологическим требованиям, таким как натяжение экрана, давление скребка, скорость печати машины для трафаретной печати, а также давление впрыска и скорость потока машины для пробковых отверстий.
2, сверление отверстия
Сверление — это предварительный процесс при производстве печатных плат, но он тесно связан с отверстиями для пробок. В соответствии с схемотехническим решением используйте сверлильный станок с ЧПУ, чтобы просверлить токопроводящие или глухие отверстия на печатной плате. Точность, размер отверстия и качество сверления стенок напрямую влияют на последующий эффект закупоривания. Чтобы обеспечить качество сверления, необходимо выбрать подходящее сверло и контролировать параметры сверления, такие как скорость и подача. Например, для более тонких печатных плат скорость вращения можно соответствующим образом увеличить, а скорость подачи можно уменьшить, чтобы свести к минимуму заусенцы и шероховатости на стенках отверстий; Для более толстых печатных плат параметры необходимо корректировать, чтобы обеспечить вертикальность и проницаемость просверленных отверстий. После сверления отверстий следует осмотреть печатную плату на предмет удаления остатков мусора и загрязнений в отверстиях, чтобы подготовиться к последующей закупорке отверстий.
3, обработка стенок отверстий
Целью обработки стенок отверстия является улучшение адгезии между материалом отверстия для пробки и стенкой отверстия, обеспечивая прочность отверстия для пробки. Обычно используются методы химической обработки, такие как микротравление стенки пор, для удаления оксидного слоя, масляных пятен и т. д. с поверхности стенки пор с помощью специального химического раствора, в результате чего стенка пор выглядит микрошероховатой и увеличивается площадь контакта между материалом пробки и стенкой поры. В процессе микротравления необходимо строго контролировать такие параметры, как концентрация раствора, время обработки и температура. После обработки печатную плату необходимо тщательно промыть чистой водой для удаления остатков химических растворов, а затем высушить, чтобы стенки отверстий были сухими. Для некоторых печатных плат с особыми требованиями может потребоваться предварительная-обработка, например химическое меднение стенок отверстий, чтобы еще больше повысить прочность соединения между стенками отверстий и материалом заглушки.
4, отверстие для пробки
Заглушка – это основной этап всего технологического процесса. Распространенные методы с отверстиями для заглушек в настоящее время включают отверстия для заглушек из смолы и отверстия для заглушек для чернил.
(1) Отверстие для заглушки из смолы
Ручное заполнение клеем: для небольших партий и особых характеристик печатных плат можно использовать ручное заполнение клеем. С помощью специального шприца или инструмента медленно введите подготовленный смоляной материал в отверстие, чтобы убедиться, что смола полностью заполнена и нет остаточных пузырьков. В процессе заполнения следует уделять внимание контролю скорости и силы заполнения, чтобы избежать чрезмерного перелива смолы за пределы отверстия. После заполнения используйте инструмент, чтобы соскрести излишки смолы с отверстия.
Вакуумное отверстие для пробки. Для крупномасштабного-производства с высокими требованиями к качеству отверстий для пробок часто используется оборудование для вакуумных пробок. Поместите печатную плату в вакуумную среду и введите полимерный материал в отверстия через оборудование. В состоянии вакуума воздух внутри отверстия извлекается, что способствует более полному заполнению смолой всех углов отверстия, уменьшая образование пузырьков и улучшая компактность заглушки. Например, при производстве печатных плат для некоторых высококлассных электронных продуктов предпочтение отдается технологии вакуумных заглушек, чтобы обеспечить надежность продукта.
Печать заглушки: используйте трафаретную печатную машину, чтобы выполнить заглушку. Установите сетку с соответствующими рисунками отверстий на машину для трафаретной печати и с помощью скребка соскребите смолу через сетку, чтобы заполнить отверстия в печатной плате смолой. Этот метод подходит для отверстий с большей апертурой, большим количеством и регулярным распределением. В процессе трафаретной печати необходимо отрегулировать параметры трафаретной печати, такие как давление скребка, расстояние между экраном и печатной платой, чтобы обеспечить равномерное и полное заполнение смолой.
(2) Отверстие для заглушки чернил
Отверстие для заглушки экрана из алюминиевого листа: с помощью сверлильного станка с ЧПУ просверлите отверстия в алюминиевом листе, соответствующие положению заглушки отверстия на печатной плате, и изготовьте экран из алюминиевого листа. Установите алюминиевый экран на машину для трафаретной печати и заклейте отверстия термореактивными или светочувствительными чернилами. В процессе трафаретной печати чернила заполняют токопроводящие отверстия печатной платы через отверстия на алюминиевом пластинчатом экране. Этот метод позволяет эффективно контролировать количество заливаемых чернил и обеспечивать однородность отверстий для заглушек, но требует высокой точности при производстве алюминиевых ситовых пластин.
Отверстие для заглушки прямой шелкографии: используя шелкографию определенного размера, например, 36T или 43T, установленную на машине для шелкографии, заткните проводящие отверстия во время печати паяльной маски на поверхности платы. Этот метод имеет относительно простую технологическую схему, но из-за большого количества воздуха, хранящегося в сквозных отверстиях, во время последующего процесса отверждения расширение воздуха может прорвать паяльную маску, вызывая такие проблемы, как пустоты и неровности. Таким образом, требования к контролю качества чернил и параметров трафаретной печати относительно строгие.
5, Лечение
После того, как заглушка заполнена, заполненную смолу или чернила необходимо отвердить, чтобы придать ей определенную прочность и стабильность.
(1) Отверждение смолы
Термическое отверждение: поместите печатную плату с закрытыми отверстиями в духовку и установите соответствующую температуру и время для нагрева и отверждения в соответствии с характеристиками материала смолы. Общая температура отверждения составляет от 120 до 180 градусов, а время варьируется от 30 до 90 минут. В процессе отверждения молекулы смолы подвергаются реакциям поперечной-сшивки, образуя трехмерную сетчатую структуру, тем самым улучшая твердость и прочность смолы. Например, для некоторых материалов заглушек из эпоксидной смолы часто используются параметры процесса отверждения при 150 градусах в течение 60 минут.
Светоотверждение: если используется светоотверждаемая смола, ее можно отверждать ультрафиолетовым облучением. Поместите печатную плату в оборудование для УФ-отверждения и выберите подходящий источник света и время облучения в зависимости от чувствительности смолы к длинам волн УФ-излучения. Скорость светоотверждения высокая, эффективность производства высокая, что позволяет снизить воздействие тепла на печатные платы. Он подходит для печатных плат, чувствительных к нагреву, или для сценариев, требующих высокой эффективности производства.
(2) Отверждение чернил
Отверждение термореактивных чернил. Подобно термическому отверждению смолы, печатная плата с закупоренными отверстиями помещается в печь для сшивки и отверждения компонентов смолы в чернилах при определенной температуре. Температура отверждения термореактивных чернил обычно составляет от 150 до 200 градусов, время отверждения составляет 20-60 минут. Параметры отверждения термореактивных красок разных марок и моделей могут различаться, и их необходимо корректировать в соответствии с реальной ситуацией.
Отверждение светочувствительных чернил: сначала предварительно высушите печатную плату после подключения, чтобы удалить растворитель из чернил, и дайте ей сначала высохнуть. Затем осуществляется экспонирование, и светочувствительные компоненты чернил подвергаются фотохимическим реакциям под действием ультрафиолетового облучения, образуя сшитые структуры. Наконец, проявите и удалите чернила из неэкспонированной области, оставив после себя затвердевшие чернила. Время экспозиции и параметры проявления необходимо точно контролировать в соответствии со светочувствительными характеристиками чернил и конкретными требованиями печатной платы.
6, Полировка
Поверхность затвердевшего штекерного отверстия может иметь неровности, и ее необходимо отполировать, чтобы поверхность печатной платы стала гладкой и соответствовала последующим технологическим требованиям.
Механическая полировка: с помощью такого оборудования, как шлифовальные станки, поверхность печатных плат полируется с помощью таких инструментов, как наждачная бумага или шлифовальные круги. В процессе полировки необходимо контролировать давление, скорость и время полировки, чтобы избежать чрезмерной полировки, которая может привести к изнашиванию материала заглушки или повреждению поверхности печатной платы. После полировки печатную плату необходимо очистить от остатков пыли и других загрязнений на поверхности.
Химическая полировка. Для некоторых печатных плат, которым требуется чрезвычайно высокая плоскостность поверхности, можно использовать методы химической полировки. Замочите печатную плату в специальном химическом растворе, чтобы удалить небольшие выступы на поверхности посредством химических реакций и добиться гладкой и ровной поверхности. Химическая полировка позволяет эффективно улучшить качество поверхности, не повреждая внутренние цепи печатной платы, но требует строгого контроля таких параметров, как концентрация, температура и время обработки химического раствора.