专利名称：一种防焊绿油墨塞孔方法
技术领域：
本发明涉及须防焊绿油塞孔的制作方法，尤其涉及工业、军事、生命保障内用途的防焊绿油塞孔方法。
背景技术：
一般制作电路板，在外层线路的制作完成后，必须对该外层线路施以防焊保护处理，以免该外层线路氧化或焊接短路，随着BGA的出现为避免波峰焊时，锡从背面经过导通孔涌出造成短路，开始要求BGA塞孔率达到100%，导通孔塞孔要求必须平整，凸凹正负1MIL，不得有导通孔边缘发红上锡；导通孔藏锡珠，不能有黄眼圈，孔内油墨高温烘烤(160-288度)后不可裂缝和明显空洞，避免PCB加工及SMT加工过程中，助焊剂残留在导通
孔内引发的离子污染和电迁移，以及在一些恶劣条件中，空气中的二氧化硫、酸性物质、高温高湿对孔的长期浸蚀。目前常用的防焊绿油塞孔方法是用铝片或网版加导气板直接塞孔，工艺流程为前处理一塞孔一板面阻焊一预烤一曝光显影一后烤。然而现有的方法存在部分不足，例如(1)利用铝片加导气板塞孔将防焊油墨塞入孔内，但容易造成固化后孔内油墨冒油上焊盘，造成可焊性不良，热风整平后导通孔边缘起泡掉油，孔内油墨因膨胀产生裂缝，塞孔能力< O. 6_，因此工艺生产控制比较困难，须由工艺工程人员采用特殊作业参数也无法确保塞孔质量。(2)丝网印刷连塞带印面油，但是由于采用丝印进行塞孔，在过孔内存着大量空气，在固化时，空气膨胀，冲破阻焊膜，造成空洞，热风整平会有少量导通孔藏锡，垂直机双面丝印塞孔方式虽然可以减轻此状，但业界纳入甚少。且塞孔能力< O. 6mm。目前，采用现有的防焊塞孔方法对工业、军事、生命保障用途板、BGA类板、IC封装板，在其塞孔饱和度和表面平整度都难满足。因此，鉴于上述塞孔要求的特殊应用环境的特点，需要一种高品质高效益的防焊塞孔方法，目前尚未见有相关研究报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防焊塞孔方法，该方法操作简单，耗时短，成本低，且防焊塞孔效果好能解决上述不足的地方。本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的
针对现有防焊塞孔方法的不足，并考虑到PCB板塞孔特殊要求的特点，本发明人对现有的防焊方法进行改进，主要是针对以下几个方面进行方案设计和改进
(I)如何解决塞孔后印刷面冒油和集油，导致影响焊接和外观。(2)如何解决油墨因热风平整后孔内藏锡珠和油墨裂缝。(3)塞孔孔径能力的局限性。发明人通过对上述几个方面的研究，最终获得了一种防焊塞孔的方法，该方法的与现有的防焊塞孔方法进行对比主要对塞孔、静置、低温烘烤以及丝网表面印刷等环节进行了改进，具体操作流程为铜板预处理一铝片塞孔印刷一静置一预烤一静置一孔点对位—曝光一显影一低温烘烤，从60度至110度逐渐升温进行烘烤一铜板预处理一丝网表面印刷一预烤一对位一曝光一显影一高温后烤。上述一种防焊塞孔方法，铝片塞孔时每塞一片机台台面要垫一张白纸，印一片换
一张纸。所用的白纸以吸水性强，厚度为O. 070-0. 075mm无绒毛纸屑的光滑新闻白纸最佳。将PCB垫白纸通过铝片塞孔完成后，静置15-30min，开始第一次预烤，预烤条件的温度条件是72 -740C，时间在25-35min左右。孔点对位曝光显影之后从低温60度开始慢慢烘烤，600C (温度偏差在正负3度左右)烘烤30 min，然后依次是75°C *30 min — 90°C *30 min-IlO0C *30 min。低温烘烤时使油墨膨胀系数和基板膨胀系数差距缩小，塞孔能力可提升到成品孔径< O. 80mm不会出现爆孔裂缝和冒油现象。铜板表面氧化处理一丝网表面印刷一预烤一对位一曝光一显影一从110°C *30 min开始至160°C *50 min高温后烤完成。在上述防焊塞孔方法中，塞孔油墨不可加稀释剂，粘度控制在220— 250PS这样可 以使油墨里面的溶剂挥发膨胀而产生空洞和爆孔，塞孔油墨所含固化剂和主剂比的范围在25^3 75^70。油墨填充剂膨胀系数尽量与基材膨胀系数相近为宜。本发明人通过研究发现，在上述一种防焊塞孔方法中，刮刀角度选择25 35°，刮刀压力选择5 8kg/cm2，刮刀速度选择2 4m/min，刮刀厚度2cm以R角磨成85度斜攻角，可得到较好的印刷效果。塞孔刮刀压力要达到5--8kg/cm2以上，塞孔完一片就要更换一张白纸，因其压力大，不会因孔内阻力和回推力产生空洞，通过白纸可将多出的油墨粘掉，减少爆孔和冒油，通过第一次孔点曝光和低温烤，可使塞孔能力达到成品孔径O. 80mm,
本发明塞孔方法通过静置孔内气泡会排出部分，通过低温预烤再曝光，然后从60度低温烘烤至110度，可使油墨里面的溶剂挥发掉75%以上。由于是低温慢烘气泡会跑出油墨填充剂流拢凝固，再通过面油印刷可将孔面完全填补完整，此种方法有二次填充塞孔的作用。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
1、本发明在现有防焊塞孔方法的基础上，对方法中的各步骤和参数进行研究优化，最终得到一种防焊塞孔方法，该方法只需对铝片塞孔印刷用垫白纸的方法、对位后塞孔低温烘烤条件等流程工序加以改进，塞孔效果就能达到客户的要求，防焊操作简单，降低了成本，且防焊塞孔效果好；
2、采用本发明的防焊塞孔方法，可降低成本10%以上，油墨能够均匀地覆盖在线路和基材上，外观检验符合IPC-600G标准要求，
塞孔不会冒油和裂缝，且塞孔能力可提升到O. 80mm。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。实施例I
针对板厚2. Omm,孔径O. 35mm的板进行试产，具体步骤如下
(I)采用现有常规操作对铜板面进行氧化和粗化处理；
(2)对预处理后的铜板进行铝片塞孔，其中塞孔的铝片厚度O. 15mm，塞孔所用的防焊油墨中不含稀释剂，塞孔油墨粘度为230PS，塞孔油墨所含固化剂和主剂比的范围在3 :7。塞孔所采用的刮刀厚度2cm以R角磨成85度斜攻角，刮刀角度选择35°，刮刀压力选择5kg/cm2,刮刀速度选择2m/min。(3)铝片塞孔印刷后，静置20min ;但塞孔必须用O. 15mm厚度的铝片，需塞孔的孔径为a < O. 3mm,招片孔径范围a+0. IOmm ,塞孔孔径a>0. 30mm招片孔径范围为a+0. 05mm。(4)预烤条件是74°C X30min ;曝光前静止15 min以上，48小时内对位显影完成。(5)孔点对位曝光显影，曝光能量要求用21格尺测试，达到1115格。(6)低温烘烤 6(TC *30 min、75°C *30 min、9(TC *30 min、ll(TC *30 min ；
(7)再600目和1000目尼龙刷磨刷和喷砂(400目颗粒)对铜板面进行氧化和粗化处
理；
(8)表面印刷，后流程依正常防焊参数制作。上述一种防焊塞孔方法中，铜板预处理、对位、曝光、显影和高温后烤这几个步骤，采用现有技术中的常规操作即可。
采用本发明的上述方法进行绿油塞孔，生产所得板各项性能指标均能达到以下要求
(1)表面油墨均匀地覆盖在线路和基材上，通过微切片检测所塞孔凹凸可控制在Imil以内；
(2)外观检验符合IPC-600G标准要求；
(3)板上油墨厚度控制在13 50um。与焊盘相近或相邻的孔不会冒油上PAD。(4)塞孔覆盖率可控制在100%，检测方法十倍放大镜目视，塞孔饱和度能达到95%，检测方法微切片分析。实施例2
针对板厚I. 5mm,孔径O. 8mm的板进行试产,具体步骤如下
(I)采用现有常规操作对铜板面进行氧化和粗化处理；
(2)对预处理后的铜板进行铝片塞孔，其中塞孔的铝片厚度O. 15mm，塞孔所用的防焊油墨中不含稀释剂，塞孔油墨粘度为250PS，塞孔油墨所含固化剂和主剂比的范围在25 :75。塞孔所采用的刮刀厚度2cm以R角磨成85度斜攻角，刮刀角度选择30°，刮刀压力选择5kg/cm2,刮刀速度选择3m/min。(3)铝片塞孔印刷后，静置30min ;但塞孔必须用O. 15mm厚度的铝片，需塞孔的孔径为a < O. 3mm,招片孔径范围a+0. IOmm ,塞孔孔径a>0. 30mm招片孔径范围为a+0. 05mm。(4)预烤条件是74°C X30min ;曝光前静止15 min以上，48小时内对位显影完成。(5)孔点对位曝光显影，曝光能量要求用21格尺测试，达到1114格。(6)低温烘烤 6(TC *30 min、75°C *30 min、9(TC *30 min、ll(TC *30 min ；
(7)再600目和1000目尼龙刷磨刷和喷砂(400目颗粒)对铜板面进行氧化和粗化处
理；
(8)表面印刷，后流程依正常防焊参数制作。上述一种防焊塞孔方法中，铜板预处理、对位、曝光、显影和高温后烤这几个步骤，采用现有技术中的常规操作即可。采用本发明的上述方法进行绿油塞孔，生产所得板各项性能指标均能达到以下要求
(1)表面油墨均匀地覆盖在线路和基材上，通过微切片检测所塞孔凹凸可控制在Imil以内；
(2)外观检验符合IPC-600G标准要求；
(3)板上油墨厚度控制在13 50um。与焊盘相近或相邻的孔不会冒油上PAD。(4)塞孔覆盖率可控制在100%，检测方法十倍放大镜目视，塞孔饱和度能达到95%，检测方法微切片分析。对比例3
针对板厚2. Omm,孔径O. 60mm的板依正常方式制作，具体步骤如下
(I)采用现有常规操作对铜板面进行氧化和粗化处理；
(2)对预处理后的铜板进行铝片塞孔，其中塞孔的铝片厚度O. 15mm，塞孔所用的防焊油墨中不含稀释剂，塞孔油墨粘度为230PS，塞孔油墨所含固化剂和主剂比的范围在3 :7。塞孔所采用的刮刀厚度2cm，90度平角，刮刀角度选择35°，刮刀压力选择5kg/cm2,刮刀速度选择2m/min。(3)塞孔后立即印面油，预烤条件是74°C X45min ;曝光前静止15 min以上，48小时内对位显影完成。(4)对位曝光显影,曝光能量要求用21格尺测试,达到1015格。(5)低温烘烤 60O *30 min、75°C *30 min、9(TC *30 min、ll(TC*30 min;160 度*60分，防焊制作完成(一种烤板方式)
(6)低温烤 600C *90min、75°C *60min、9(TC *30min、ll(TC *30min、16(TC *60min，防焊
制作完成。 采用实例3常规方法制作
I.塞孔处孔口油墨会凸起约20— 25um，微切片分析。2.外观上塞孔处的油墨与表面油墨存在色差，塞孔孔口四周颜色较深。3.如导通孔与BGA相切或相交，易油墨冒上PAD，
4.易出现假性露铜，塞孔饱满度80%以上，且有孔内裂缝，微切片分析。从以上实例对比得出本发明塞孔方法具有显著的优越性。
权利要求
1.一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于该方法 塞孔采用铝片，塞孔后预烤前需要静置以排除塞孔内气泡， 低温烘烤时，从60度至110度逐渐升温进行烘烤。
2.根据权利要求I所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于该方法的具体步骤是 铜板预处理一铝片塞孔印刷一静置一预烤一静置一孔点对位曝光一显影一低温烘烤，从60度至110度逐渐升温进行烘烤一铜板预处理一丝网表面印刷一预烤一对位一曝光一显影一高温后烤。
3.根据权利要求2所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于所述铝片塞孔时每塞一片机台台面要垫一张白纸，印一片换一张纸，所述白纸为吸水性强，厚度为O. 070-0. 075mm无绒毛纸屑的光滑新闻白纸。
4.根据权利要求2所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于塞孔印刷完成后竖放静置 15—30min。
5.根据权利要求2所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于塞孔油墨不含稀释剂，塞孔油墨粘度控制在220P — 250PS，塞孔油墨所含固化剂和主剂比的范围在25 3 :75 70。
6.根据权利要求2所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于刮刀角度选择35 .45°，刮刀压力选择5 8kg/cm2，刮刀速度选择2 4m/min，刮刀厚度2cm以R角磨成85度斜攻角可得到较好的印刷效果。
7.根据权利要求2所述一种防焊绿油墨塞孔方法，其特征在于塞孔必须用O.15mm厚度的招片，需塞孔的孔径为a < O. 3mm,招片孔径范围a+0. IOmm ,塞孔孔径a>0. 30mm招片孔径范围为a+0. 05mm。
全文摘要
本发明公开了一种防焊绿油墨塞孔方法，涉及须防焊绿油塞孔的制作方法技术领域，该塞孔方法塞孔采用铝片，塞孔后预烤前需要静置以排除塞孔内气泡，低温烘烤时，从60度至110度逐渐升温进行烘烤。采用本发明的防焊塞孔方法，可降低成本10%以上，油墨能够均匀地覆盖在线路和基材上，外观检验符合IPC-600G标准要求，塞孔不会冒油和裂缝，且塞孔能力可提升到0.80mm。
文档编号H05K3/40GK102724818SQ201210219070
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者文国堂 申请人:奥士康精密电路(惠州)有限公司