為什么PCB線路板導通孔必須塞孔

為什么PCB線路板導通孔必須塞孔

印制電路板（PCB）中常見的鉆孔有導通孔、盲孔、埋孔這三種。

導通孔（VIA），電路板不同層中導電圖形之間的銅箔線路就是用這種孔導通或連接起來的，但卻不能插裝組件引腿或者其他增強材料的鍍銅孔。印制電路板（PCB）是由許多的銅箔層堆疊累積形成的。銅箔層彼此之間不能互通是因為每層銅箔之間都鋪上了一層絕緣層，所以他們之間需要靠導通孔（via）來進行訊號鏈接，因此就有了中文導通孔的稱號。

孔的示意圖

電路板的導通孔必須經(jīng)過塞孔來達到客戶的需求，在改變傳統(tǒng)的鋁片塞孔工藝中，電路板板面阻焊與塞孔利用白網(wǎng)完成，使其生產(chǎn)更加穩(wěn)定，質(zhì)量更加可靠，運用起來更加完善。導通孔有助于電路互相連接導通，隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展，也對印制電路板（PCB）的制作工藝和表面貼裝技術(shù)提出了更高的要求。導通孔的塞孔工藝就應(yīng)運而生了，同時也要滿足以下要求：

1.孔內(nèi)只需有銅，阻焊可以塞也可以不塞；

2.孔內(nèi)必須有錫鉛，有一定的厚度要求（4um），避免阻焊油墨入孔，造成孔內(nèi)藏錫珠；

3.導通孔必須有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有錫圈和錫珠，必須平整等要求。

盲孔，就是將印制電路板（PCB）中的最外層電路和鄰近的內(nèi)層之間用電鍍孔來連接，由于無法看到對面，因此被稱為盲通。為了增加板電路層間的空間利用率，盲孔就派上用場了。盲孔也就是到印制板表面的一個導通孔。

盲孔位于電路板的頂層和底層表面，具有一定的深度，用于表層線路同下面內(nèi)層線路的連接，孔的深度一般有規(guī)定的比率（孔徑）。這種制作方式需要特別注意，鉆孔深度一定要恰到好處，不注意的話會造成孔內(nèi)電鍍困難。因此也很少有工廠會采用這種制作方式。其實讓事先需要連通的電路層在個別電路層的時候先鉆好孔，最后再黏合起來也是可以的，但需要較為精密的定位和對位裝置。

埋孔，就是印制電路板（PCB）內(nèi)部任意電路層間的連接，但沒有與外層導通，即沒有延伸到電路板表面的導通孔的意思。

這個制作過程不能通過電路板黏合后再進行鉆孔的方式達成，必須要在個別電路層的時候就進行鉆孔操作，先局部黏合內(nèi)層之后進行電鍍處理，最后全部黏合。由于操作過程比原來的導通孔和盲孔更費勁，所以價格也是最貴的。這個制作過程通常只用于高密度的電路板，增加其他電路層的空間利用率。

在印制電路板（PCB）生產(chǎn)工藝中，鉆孔是非常重要的。鉆孔簡單理解就是在覆銅板上鉆出所需要的過孔，具有提供電氣連接，固定器件的功能。如果操作不正確導致過孔的工序出現(xiàn)問題，器件不能固定在電路板上面，輕則影響電路板的使用，重則讓整塊板都報廢，因此鉆孔這個工序是相當重要的。

PCB線路板導通孔必須塞孔

隨著電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展，PCB也向高密度、高難度發(fā)展，因此出現(xiàn)大量SMT、BGA的PCB，而客戶在貼裝元器件時要求塞孔，到底有哪些用處呢？

導電孔Via hole又名導通孔，為了達到客戶要求，線路板導通孔必須塞孔，經(jīng)過大量的實踐，改變傳統(tǒng)的鋁片塞孔工藝，用白網(wǎng)完成線路板板面阻焊與塞孔。生產(chǎn)穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。

Via hole導通孔起線路互相連結(jié)導通的作用，電子行業(yè)的發(fā)展，同時也促進PCB的發(fā)展，也對印制板制作工藝和表面貼裝技術(shù)提出更高要求。Via hole塞孔工藝應(yīng)運而生，同時應(yīng)滿足下列要求：

（一）導通孔內(nèi)有銅即可，阻焊可塞可不塞；

（二）導通孔內(nèi)必須有錫鉛，有一定的厚度要求（4微米），不得有阻焊油墨入孔，造成孔內(nèi)藏錫珠；

（三）導通孔必須有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有錫圈，錫珠以及平整等要求。

隨著電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展，PCB也向高密度、高難度發(fā)展，因此出現(xiàn)大量SMT、BGA的PCB，而客戶在貼裝元器件時要求塞孔，主要有五個作用：

（一）防止PCB過波峰焊時錫從導通孔貫穿元件面造成短路；特別是我們把過孔放在BGA焊盤上時，就必須先做塞孔，再鍍金處理，便于BGA的焊接。

（二）避免助焊劑殘留在導通孔內(nèi)；

（三）電子廠表面貼裝以及元件裝配完成后PCB在測試機上要吸真空形成負壓才完成：

（四）防止表面錫膏流入孔內(nèi)造成虛焊，影響貼裝；

（五）防止過波峰焊時錫珠彈出，造成短路。

導電孔塞孔工藝的實現(xiàn)

對于表面貼裝板，尤其是BGA及IC的貼裝對導通孔塞孔要求必須平整，凸凹正負1mil，不得有導通孔邊緣發(fā)紅上錫；導通孔藏錫珠，為了達到客戶的要求，導通孔塞孔工藝可謂五花八門，工藝流程特別長，過程控制難，時常有在熱風整平及綠油耐焊錫實驗時掉油；固化后爆油等問題發(fā)生。現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)的實際條件，對PCB各種塞孔工藝進行歸納，在流程及優(yōu)缺點作一些比較和闡述：

注：熱風整平的工作原理是利用熱風將印制電路板表面及孔內(nèi)多余焊料去掉，剩余焊料均勻覆在焊盤及無阻焊料線條及表面封裝點上，是印制電路板表面處理的方式之一。

一 、熱風整平后塞孔工藝

此工藝流程為：板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程進行生產(chǎn)，熱風整平后用鋁片網(wǎng)版或者擋墨網(wǎng)來完成客戶要求所有要塞的導通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者熱固性油墨，在保證濕膜顏色一致的情況下，塞孔油墨最好采用與板面相同油墨。此工藝流程能保證熱風整平后導通孔不掉油，但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整?？蛻粼谫N裝時易造成虛焊（尤其BGA內(nèi)）。所以許多客戶不接受此方法。

二 、熱風整平前塞孔工藝

2.1 用鋁片塞孔、固化、磨板后進行圖形轉(zhuǎn)移

此工藝流程用數(shù)控鉆床，鉆出須塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，進行塞孔，保證導通孔塞孔飽滿，塞孔油墨塞孔油墨，也可用熱固性油墨，其特點必須硬度大，樹脂收縮變化小，與孔壁結(jié)合力好。工藝流程為：前處理→ 塞孔→磨板→圖形轉(zhuǎn)移→蝕刻→板面阻焊

用此方法可以保證導通孔塞孔平整，熱風整平不會有爆油、孔邊掉油等質(zhì)量問題，但此工藝要求一次性加厚銅，使此孔壁銅厚達到客戶的標準，因此對整板鍍銅要求很高，且對磨板機的性能也有很高的要求，確保銅面上的樹脂等徹底去掉，銅面干凈，不被污染。許多PCB廠沒有一次性加厚銅工藝，以及設(shè)備的性能達不到要求，造成此工藝在PCB廠使用不多。

2.2 用鋁片塞孔后直接絲印板面阻焊

此工藝流程用數(shù)控鉆床，鉆出須塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，安裝在絲印機上進行塞孔，完成塞孔后停放不得超過30分鐘，用36T絲網(wǎng)直接絲印板面阻焊，工藝流程為：前處理——塞孔——絲印——預(yù)烘——曝光一顯影——固化

用此工藝能保證導通孔蓋油好，塞孔平整，濕膜顏色一致，熱風整平后能保證導通孔不上錫，孔內(nèi)不藏錫珠，但容易造成固化后孔內(nèi)油墨上焊盤，造成可焊性不良；熱風整平后導通孔邊緣起泡掉油，采用此工藝方法生產(chǎn)控制比較困難，須工藝工程人員采用特殊的流程及參數(shù)才能確保塞孔質(zhì)量。

2.3 鋁片塞孔、顯影、預(yù)固化、磨板后進行板面阻焊。

用數(shù)控鉆床，鉆出要求塞孔的鋁片，制成網(wǎng)版，安裝在移位絲印機上進行塞孔，塞孔必須飽滿，兩邊突出為佳，再經(jīng)過固化，磨板進行板面處理，其工藝流程為：前處理——塞孔一預(yù)烘——顯影——預(yù)固化——板面阻焊

由于此工藝采用塞孔固化能保證HAL后過孔不掉油、爆油，但HAL后，過孔藏錫珠和導通孔上錫難以完全解決，所以許多客戶不接收。

2.4 板面阻焊與塞孔同時完成。

此方法采用36T（43T）的絲網(wǎng)，安裝在絲印機上，采用墊板或者釘床，在完成板面的同時，將所有的導通孔塞住，其工藝流程為：前處理--絲印--預(yù)烘--曝光--顯影--固化。

此工藝流程時間短，設(shè)備的利用率高，能保證熱風整平后過孔不掉油、導通孔不上錫，但是由于采用絲印進行塞孔，在過孔內(nèi)存著大量空氣，在固化時，空氣膨脹，沖破阻焊膜，造成空洞，不平整，熱風整平會有少量導通孔藏錫。目前，我公司經(jīng)過大量的實驗，選擇不同型號的油墨及粘度，調(diào)整絲印的壓力等，基本上解決了過孔空洞和不平整，已采用此工藝批量生產(chǎn)。