CN110831338B - 一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法 - Google Patents

一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种使用PCB热压机进行树脂塞孔的工艺方法，用以解决现有技术中使用真空树脂塞孔机成本高、薄板生产容易造成芯板变形，采用非真空塞孔机塞孔效果不理想且铝塞与孔板分离困难的技术问题，使用本发明可大大降低塞孔成本，且其塞孔效果与真空塞孔机相当。

Description

一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法
技术领域
本发明涉及PCB板制造技术领域，具体涉及一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法。
背景技术
传统的油墨塞孔是指在PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)制作过程中用油墨将部分的孔塞住，可防止在焊接时流锡短路。油墨塞孔还可以防止这些非零件孔在长年的自然环境中，被酸碱氧化与腐蚀后造成短路，引起电性不良。树脂塞孔的工艺流程近年来在PCB (印制电路板)产业里面的应用越来越广泛，尤其是在一些层数高，板子厚度较大的产品上面更是备受青睐。人们希望使用树脂塞孔来解决一系列使用绿油塞孔或者压合填树脂所不能解决的问题。然而，因为这种工艺所使用的树脂本身的特性的缘故，在制作上需要克服许多的困难，方能取得良好的树脂塞孔产品的品质。
目前使用于树脂塞孔的丝印机可以分为两大类，即真空塞孔机和非真空塞孔机。采用真空塞孔机塞孔效果好，但成本高，且因为是整板印刷，需要配备8轴研磨机一起制作，薄板生产容易造成芯板变形，增加涨缩控制难度；并且由于真空树脂塞孔机昂贵的价格，以及其设备使用和维护技术的保密性，目前能够使用这种技术的PCB厂家屈指可数。采用非真空塞孔机效率低，难以达到真空塞孔机的塞孔效果，且塞孔完成后铝塞与孔板分离困难。
发明内容
为解决现有技术中使用真空树脂塞孔机成本高、薄板生产容易造成芯板变形，采用非真空塞孔机塞孔效果不理想且铝塞与孔板分离困难的技术问题，本发明提供一种使用PCB热压机进行树脂塞孔的工艺方法，使用该方法可大大降低塞孔成本，且其塞孔效果与真空塞孔机相当。
本发明采用的第一技术方案是：
一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法，包括以下步骤：
S1、制作塞孔板：取环氧板作为塞孔板，钻孔，去毛刺，烘干；
S2、制作铝塞：取两片铝片作为上、下铝塞，在上铝塞的下表面、下铝塞的上表面均匀涂刮可剥蓝胶，后固化，钻孔；钻孔钻带与塞孔板相同，钻孔孔径稍大于塞孔板孔径；
S3、依次按照第一镜面钢板、牛皮纸、第一铝片、铝箔、第二树脂油墨层、细纱网、第一树脂油墨层、上铝塞、塞孔板、下铝塞、第二铝片、第二镜面钢板的顺序进行叠层；
S4、将步骤S3所得叠层放入热压机在抽真空状态下进行树脂塞孔；
S5、塞孔结束后进行拆板，检板；
S6、对完成塞孔的塞孔板进行树脂固化，打磨处理；
S7、对打磨后的塞孔板进行整板电镀。
镜面钢板用于传递温度和压力。牛皮纸用于缓冲压力及保温。铝片用于分离牛皮纸和铝箔以及均匀压力。铝箔可使树脂油墨在压力作用下向铝塞塞孔流动填孔。细纱网用于固定油墨，防止树脂油墨在压机塞孔时因受到压力太大向四周流失。热固性树脂用于树脂塞孔。可剥蓝胶用于隔离塞孔板和铝塞，防止互相粘连塞孔后分离困难。上铝塞作为树脂油墨的载体，上、下铝塞孔在热压塞孔时作为树脂油墨进入塞孔板过孔及多余树脂油墨从塞孔板流出的通道，上、下铝塞的配合可使树脂油墨均匀、饱满的填充到塞孔板中。
本发明采用的第二技术方案是在第一技术方案上的改进，本发明采用的第二技术方案是：步骤S1中塞孔板的孔径不小于0.25mm，孔径比为(8～10):1。
采用上述技术方案，可达到真空塞孔机的塞孔效果。
本发明采用的第三技术方案是在第二技术方案上的改进，本发明采用的第三技术方案是：所述孔径比为10:1。
采用上述技术方案，塞孔效果可达到与真空塞孔机相同的水平。
本发明采用的第四技术方案是在第一或第二技术方案上的改进，本发明采用的第四技术方案是：步骤S2中铝塞钻孔孔径大于塞孔孔径0.2mm，可剥蓝胶的固化温度为170～190℃，固化时间为30～50min，固化后可剥蓝胶的厚度为0.2～0.4mm。
采用上述技术方案，拆板时，可剥蓝胶可轻松撕开，板面较干净，没有过多的树脂沾附。可剥蓝胶过厚降低塞孔效果，过薄无法保证固化后足够的结合力和刚性。
本发明采用的第五技术方案是在第一或第二技术方案上的改进，本发明采用的第五技术方案是：步骤S4中热压机的热压工艺为：热压温度80～120℃，热压压力200Psi，热压时间 55～75min。
采用上述技术方案，可进一步提高塞孔效果。
本发明采用的第六技术方案是在第五技术方案上的改进，本发明采用的第五技术方案是：在热压压力200Psi的条件下，10分钟内热压温度从初温升到80℃，20分钟内热压温度从80℃升到120℃，在120℃内保温15分钟。
采用上述技术方案，树脂在80℃～100℃时正好处于高强度的流动性状态，而此时配合压机的抽真空可以保持塞入孔内的树脂不会因为高强度的流动性而流出，再配合压合时压机的压力，可以牢牢保证孔内一直会有树脂流入，保证塞孔效果。
本发明采用的第七技术方案是在第一或第二技术方案上的改进，本发明采用的第七技术方案是：步骤S6中固化温度为140～160℃，时间为1.5～2.5小时。
采用上述技术方案，压合完成后由于树脂已经有一定的固化强度，有利于铝塞的拔除，不会因为拔铝塞而导致孔内树脂被过多的带出，初步检验合格后，再对树脂进行完全固化，可得较好的粘接机械强度。
本发明采用的第八技术方案是在第一或第二技术方案上的改进，本发明采用的第八技术方案是：步骤S6中打磨处理的方法为用600#砂纸手工初步打磨，再用1500#砂纸手工抛光。
采用上述技术方案，可以将孔口及部分板面上溢到的树脂打磨干净、平整，但由于600# 砂纸较粗，打磨时会造成板面的擦花及划伤，故用600#砂纸粗磨后，立即使用1500#砂纸进行细磨，从而保证板面质量。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明使用普通PCB热压机替代真空塞孔机进行树脂塞孔，塞孔效果可达到与真空塞孔机同等的水平，塞孔成本大为降低。本发明通过采用可剥蓝胶和铝塞的配合进行树脂塞孔，解决了现有非真空塞孔机塞孔完成后铝塞与孔板分离困难，分离时容易破坏塞孔内树脂的问题，充分保证了塞孔效果。
附图说明
图1是本发明第一实施方案的塞孔排板示意图。
图中，1第一镜面钢板、2牛皮纸、3第一铝片、4铝箔、5第二树脂油墨层、6细纱网、 7第一树脂油墨层、8上铝塞、9塞孔板、10下铝塞、11第二铝片、12第二镜面钢板。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法，所用压机为中国台湾VLP-200型活全压机，该工艺方法包括以下步骤：
S1、制作塞孔板：取总厚度为2.5mm的14层FR4环氧板，在板内钻出φ0.25mm通孔、φ0.3mm通孔及φ0.5mm背钻孔；背钻深度0.2mm。钻孔后磨板去毛刺，然后在140℃下烘干20min，去除孔内水汽，防止塞孔时孔内形成气泡影响塞孔效果；在本实施例中优选塞孔板孔径比为10:1；
背钻是控深钻比较特殊的一种，在对层板的制作中，例如12层板的制作，需要将第1层连到第9层，现有工艺通常钻出1-12层的通孔，然后沉铜，镀铜，这样第1层直接连到第12层；实际只需要第1层到第9层，第10层到第12层由于没有线路相连，像一个柱子。这个柱子影响信号的通路，再通讯信号会引起信号完整性问题。所以本申请中将这个多余的柱子，业内也叫STUB，从反面钻掉，称为背钻。
S2、制作铝塞：取厚度为0.18mm的铝皮，在第一铝皮81的下表面涂刮一层HR-150可剥蓝胶82，第二铝皮102的上表面涂刮一层HR-150可剥蓝胶101，在170℃下固化20min，固化后可剥蓝胶层的厚度为0.2mm；采用与塞孔板相同的钻带对铝塞进行钻孔，钻孔孔径扩大0.2mm，即钻孔孔径为0.27mm；
S3、排板刮油：取厚度为1.6mm的镜面钢板，克重为250g的牛皮纸，厚度为0.18mm的铝片，厚度为0.1mm的铝箔，BEANHF-05热固性树脂，目数为250目的细纱网备用；
参阅图1，将镜面钢板、牛皮纸、铝塞、铝片、铝箔、细纱网裁剪成与塞孔板相同尺寸大小，按照上铝塞、塞孔板、下铝塞、铝片、镜面钢板的顺序进行叠层，在上铝塞的上表面刮涂一层热固性树脂，然后铺上一层细纱网，刮涂第二层热固性树脂，第一、第二层树脂油墨层的湿膜厚度均为0.6～0.8mm；然后在第二层热固性树脂上依次放置铝箔、铝片、牛皮纸、镜面钢板，最后形成第一镜面钢板1、牛皮纸2、第一铝片3、铝箔4、第二树脂油墨层 5、细纱网6、第一树脂油墨层7、上铝塞8、塞孔板9、下铝塞10、第二铝片11、第二镜面钢板12的叠层结构；
S4、压机塞孔：将叠层结构置于压机进行塞孔操作，全程保持抽真空状态；压机塞孔采用的压合工艺如下：
步骤 1 2 3
温度/℃ 80 80～120 120
时间/min 10 20 15
压力/Psi 200 200 200
S5、拆板、检板：塞孔结束后进行拆板，检板；拆板时，蓝胶可轻松撕开，板面较干净，没有过多的树脂沾附，检板发现有少量塞孔凹陷，测量塞孔凹陷深度在0.3mm以内，未发现漏塞孔现象；
S6、固化，打磨：将完成塞孔的塞孔板在140℃下固化1小时，用600#砂纸手工初步打磨，再用1500#砂纸手工抛光；
S7、整板电镀：对打磨后的塞孔板进行整板电镀。电镀后塞孔缺陷基本被镀平。
测量实施1的塞孔效果相当于采用真空塞孔机生产的本公司RW-8C8-102-01型号产品。
实施例2
实施2的技术方案与实施例1的基本相同，不同之处仅在于在步骤S1中，环氧板钻孔孔径为φ0.2mm、φ0.24mm通孔及φ0.5mm背钻孔，背钻深度0.2mm。
塞孔结束后检板发现较多塞孔凹陷，测量塞孔凹陷深度在0.8～0.3mm。塞孔效果低于采用真空塞孔机生产的本公司RW-8C8-102-01型号产品。
以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (8)

1.一种使用压机进行树脂塞孔的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作塞孔板：取环氧板作为塞孔板，钻孔，去毛刺，烘干；
S2、制作铝塞：取两片铝片作为上、下铝塞，在上铝塞的下表面、下铝塞的上表面均匀涂刮可剥蓝胶，后固化，钻孔；钻孔钻带与塞孔板相同，钻孔孔径大于塞孔板孔径；
S3、依次按照第一镜面钢板、牛皮纸、第一铝片、铝箔、第二树脂油墨层、细纱网、第一树脂油墨层、上铝塞、塞孔板、下铝塞、第二铝片、第二镜面钢板的顺序进行叠层；
S4、将步骤S3所得叠层放入热压机在抽真空状态下进行树脂塞孔；
S5、塞孔结束后进行拆板，检板；
S6、对完成塞孔的塞孔板进行树脂固化，打磨处理；
S7、对打磨后的塞孔板进行整板电镀。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤S1中塞孔板的孔径不小于0.25mm，孔径比为（8～10）:1。
3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，孔径比为10:1。
4.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于，步骤S2中铝塞钻孔孔径大于塞孔孔径0.2mm，可剥蓝胶的固化温度为170～190℃，固化时间为30～50min，固化后可剥蓝胶的厚度为0.2～0.4mm。
5.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于，步骤S4中热压机的热压工艺为：热压温度80～120℃，热压压力200Psi，热压时间55～70min。
6.根据权利要求5所述的工艺方法，其特征在于，在热压压力200Psi的条件下，10分钟内热压温度从初温升到80℃，20分钟内热压温度从80℃升到120℃，在120℃内保温15分钟。
7.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于，步骤S6中固化温度为140～160℃，时间为1.5～2.5小时。
8.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于，步骤S6中打磨处理的方法为用600#砂纸手工初步打磨，再用1500#砂纸手工抛光。
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