חורים מוליכים ממלאים תפקיד בחיבור והולכה של מעגלים, מה שלא רק מקדם את התפתחות התעשייה האלקטרונית, אלא גם מקדם את הפיתוח של PCB, ומציב דרישות גבוהות יותר לתהליך הייצור ולטכנולוגיית הרכבה על פני השטח של לוחות מודפסים. תהליך סתימת חור דרך הופיע, והוא אמור לעמוד גם בדרישות הבאות: (1) מספיקה נחושת בחור המוליך, וניתן לסתום את מסכת הלחמה או לא;
(2) חייבים להיות פח ועופרת בתוך החור המוליך, עם דרישת עובי מסוימת (4 מיקרון), ואסור שייכנס דיו למסכת הלחמה לתוך החור, מה שגורם להסתרת חרוזי פח בתוך החור;
(3) החור המוליך חייב להיות בעל חורי תקע דיו של מסיכת הלחמה, שאינם שקופים, ואסור שיהיו לו טבעות פח, חרוזי פח או דרישות שטוחות.
עם הפיתוח של מוצרים אלקטרוניים לכיוון "קל, דק, קצר וקטן", מתפתחים גם PCB לקראת צפיפות גבוהה וקושי גבוה. לכן, נוצרו מספר רב של SMT ו-BGA PCB, ולקוחות דורשים חורי תקע בעת הרכבת רכיבים, המשרתים בעיקר חמש מטרות:
(1) למנוע קצרים הנגרמים מחדירת פח למשטח הרכיב דרך החור המוליך במהלך הלחמת שיא PCB; במיוחד כאשר אנו מניחים את החור המעבר על כרית ה-BGA, עלינו ליצור תחילה חור תקע ולאחר מכן לצבוע אותו כדי להקל על ריתוך BGA.
(2) הימנע משאריות שטף בחור המוליך;
(3) לאחר השלמת הרכבת השטח והרכבת הרכיבים של המפעל האלקטרוני, יש לשאוב את ה-PCB במכונת הבדיקה כדי ליצור לחץ שלילי לפני שניתן יהיה להשלים אותו:
(4) למנוע משחת הלחמה משטח לזרום לתוך החור, לגרום להלחמה וירטואלית ולהשפיע על ההתקנה;
(5) מנע מחרוזי הלחמה לצאת החוצה במהלך הלחמת שיא, ולגרום לקצר חשמלי.
חורי תקע מחולקים לחורי תקע שרף וחורי תקע אלקטרוניקה.
חור תקע שרף: שימוש בדיו נטול ממסים כדי לסתום חורים יכול לא רק לפתור את הבעיה של מילוי קשה של דיו כללי, אלא גם להפחית את הסיכון לסדיקה של דיו הנגרם מחום. הוא משמש בדרך כלל עבור צמצמים עם יחסי רוחב-גובה גדולים יותר.
טריליון ושבע מאות שנים עשר מיליארד תשע מאות שמונים ותשעה מיליון ארבע מאות תשעים ושלושה אלף ארבע מאות עשרים ושבע
היתרונות של חורי תקע שרף:
1. השימוש בתקעי שרף על לוח רב שכבתי BGA יכול להפחית את המרחק בין חורים ולפתור את בעיית החוטים והחיווט;
2. הסתירה בין השליטה בעובי השכבה הבינונית שיכולה לאזן את הלחץ לבין עיצוב השכבה הפנימית HDI דבק מילוי חורים קבור;
3. החור דרך עם עובי לוח גדול יותר יכול לשפר את האמינות של המוצר;
4. תהליך השימוש בחורי תקע שרף ב-PCB נובע לעתים קרובות מחלקי BGA, שכן BGA מסורתי עשוי ליצור VIA בין PAD ו- PAD לחלק האחורי עבור חיווט. עם זאת, אם ה-BGA צפוף מדי וה-VIA אינו יכול לצאת החוצה, ניתן לקדוח אותו ישירות מ-PAD כדי להפוך את VIA לשכבה אחרת לחיווט, ואז ניתן למלא את החורים בשרף ולציפוי נחושת כדי להפוך ל-PAD. זה מכונה בדרך כלל תהליך VIP (via in pad). אם רק VIA מיוצר על PAD ללא חורי תקע שרף, קל לגרום לדליפת פח, קצר חשמלי בגב והלחמה ריקה בחזית.
התהליך של סתימת חורים בשרף PCB כולל קידוח, ציפוי, סתימה, אפייה וטחינה. לאחר הקידוח מציפים את החורים, לאחר מכן סותמים את השרף ואופים, ולבסוף טוחנים את השרף בצורה שטוחה. השרף הטחון אינו מכיל נחושת, ולכן מצופה שכבה נוספת של נחושת כדי להפוך אותו ל-PAD. תהליכים אלה נעשים כולם לפני תהליך קידוח ה-PCB המקורי, כלומר לטפל תחילה בחורים שיש לסתום, ולאחר מכן לקדוח חורים אחרים, בעקבות התהליך הרגיל.
אם חור הפקק אינו סתום כראוי ויש בועות בתוך החור, הלוח עלול להתפוצץ בעת מעבר דרך תנור הפח מכיוון שהבועות נוטות לספיגת לחות. עם זאת, במהלך תהליך חור הפקק, אם יש בועות בתוך החור, השרף ייסחט החוצה במהלך האפייה, ויגרום למצב שצד אחד קעור והצד השני בולט. בשלב זה, ניתן לזהות מוצרים פגומים, ולוחות עם בועות לא צפויים להתפוצץ מכיוון שהגורם העיקרי לפיצוץ הוא לחות. לכן, אם לוח או קרש שיוצרו לאחרונה נאפים במהלך הטעינה, זה בדרך כלל לא יגרום לפיצוץ.
מילוי חורים באלקטרו: כיום פעולת המילוי מתבצעת על ידי ניצול המאפיינים של תוספים כדי לשלוט בקצב הצמיחה של חלקים שונים של נחושת. משמש בעיקר לייצור חורים רב-שכבתי מתמשך (תהליך חורים עיוור) או עיצוב זרם גבוה.
היתרונות של מילוי חורים באלקטרוניקה:
1. מועיל לעיצוב חורים מוערמים וחורים על הדיסק;
2. שיפור ביצועים חשמליים מסייע בתכנון בתדר גבוה;
3. עוזר עם פיזור חום;
4. חור התקע והחיבור החשמלי הושלמו בשלב אחד;
5. החור העיוור מלא בנחושת מצופה אלקטרוניקה, בעלת אמינות גבוהה יותר ומוליכות טובה יותר מאשר דבק מוליך.
אז איך מושג תהליך הסתימה דרך חורים במעגלי PCB?
1, תהליך פילוס וסתימה באוויר חם
זרימת תהליך זה היא: מסכת הלחמה משטח לוח → HAL → חור תקע → ריפוי. הייצור מתבצע באמצעות תהליך ללא חורים, ולאחר פילוס אוויר חם, צלחות רשת אלומיניום או רשתות חסימת דיו משמשות להשלמת חורי הפקק לכל המבצרים. ניתן להשתמש בדיו של תקע עם דיו רגיש לאור או דיו תרמוסטי. זרימת תהליך זו יכולה להבטיח שהחור המוליך לא יאבד שמן לאחר פילוס אוויר חם, אך הוא נוטה לגרום לזיהום דיו וחוסר אחידות על פני הלוח, מה שעלול להוביל להלחמה וירטואלית במהלך ההתקנה.
2, תהליך פילוס אוויר חם חור תקע קדמי
1. השתמשו ביריעות אלומיניום כדי לסתום חורים, לרפא ולהעביר תבניות לאחר שחיקת הלוח
תהליך זה משתמש במכונת קידוח CNC כדי לקדוח יריעות אלומיניום שצריך לסתום, ליצור צלחת רשת ולסתום את החורים; ניתן להשתמש בדיו תקע גם עם דיו תרמוסטי, בעל קשיות גבוהה והיצמדות טובה לקיר החור. זרימת התהליך היא כדלקמן: טיפול מקדים ← חור פקק ← צלחת שחיקה ← העברת דפוס ← תחריט ← מסכת הלחמה משטח צלחת
שיטה זו יכולה להבטיח שחור התקע דרך החור יהיה שטוח, מפולס באוויר חם, ולא יהיו בעיות איכות כגון פיצוץ שמן או אובדן שמן בשולי החור. עם זאת, תהליך זה דורש עיבוי חד פעמי של נחושת, ולכן הוא דורש דרישות גבוהות של ציפוי נחושת עבור הלוח כולו.
2. לאחר סתימת החורים עם יריעות אלומיניום, מסיכת הלחמה ישירות על פני הלוח
תהליך זה משתמש במכונת קידוח CNC כדי לקדוח יריעות אלומיניום שצריך לסתום, להכין לוחית רשת, להתקין אותה על מכונת הדפסת מסך לסתימת חורים, ולהחנות אותה לא יותר מ-30 דקות לאחר השלמת חור הסתימה. פני השטח של לוח הדפסת המסך מולחמים ישירות עם מסך 36T; זרימת התהליך היא: טיפול מקדים - חור סתום - הדפסת מסך - ייבוש מראש - חשיפה - פיתוח - אשפרה.
תהליך זה יכול להבטיח כי כיסוי החור המוליך משומן היטב, חור התקע שטוח, ולאחר פילוס אוויר חם, הוא יכול להבטיח שהחור המוליך אינו מולחם ואין חרוזי פח מוסתרים בחור. עם זאת, קל לגרום לדיו להלחמת רפידות בחור לאחר אשפרה, וכתוצאה מכך יכולת הלחמה לקויה.
3. סתימת יריעות אלומיניום, פיתוח, אשפרה מוקדמת וריתוך משטח לאחר השחזה
השתמש במכונת קידוח CNC כדי לקדוח יריעות אלומיניום הדורשות חורי תקע, ליצור צלחת רשת ולהתקין אותה על מכונת הדפסת מסך תזוזה עבור חורי תקע; חור התקע חייב להיות מלא, בולט משני הצדדים, ולאחר מכן להתרפא ולטחון לטיפול פני השטח. זרימת התהליך היא כדלקמן: טיפול מקדים - חור סתום - ייבוש מראש - פיתוח - אשפרה מוקדמת - מסכת הלחמה משטח הלוח.
תהליך זה משתמש בהתמצקות חור תקע כדי להבטיח שהשמן לא ייפול או יתפרץ מהחור המעבר לאחר HAL; אבל אחרי HAL, קשה לפתור לחלוטין את בעיית חרוזי הפח בחור המעבר ופח על החור העובר.
4. השלמה בו-זמנית של מסכת הלחמה וחור תקע על משטח הלוח
שיטה זו משתמשת במסך 36T (43T), המותקן על מכונת הדפסת מסך, באמצעות רפידה או מיטת ציפורניים. בזמן השלמת פני השטח של הלוח, כל החורים דרך סתומים; זרימת התהליך היא: טיפול מקדים - הדפסת מסך - ייבוש מראש - חשיפה - פיתוח - אשפרה.