Razprava o selektivnih smolah prek zamašitvenih napak v PCB-jih

V zadnjih letih se je povpraševanje po 5G tiskanih vezjih (PCB) povečalo. Da bi zagotovili kakovost in zanesljivost izdelka, se pri proizvodnji teh PCB-jev uporablja zamašek s smolo. Za izboljšanje zmogljivosti, kakovosti in izkoristka zamašitve s smolo številne tovarne uporabljajo stroje za selektivno vakuumsko zamašitev.

Selektivno zamašitev s smolo uporablja dvo-metodo zamašitve (en-kratno zamašitev dveh strani). Najprej se zamaši na sprednji strani (na strani z več zadnjimi-izvrtanimi luknjami), pri čemer se nadzoruje hitrost zamašitve pri 15-30 mm/s, da se zagotovi 80%-90% izpis črnila. Po končanem sprednjem čepljenju se plošča ne peče, nato pa se čepi še na hrbtni strani, pri čemer se kontrolira hitrost mašenja 20-40 mm/s. Po zamašitvi se izvede vizualni pregled, da se zagotovi, da na obeh straneh ni vdolbin, ki bi zamašile smolo. Ta dvostranska metoda zamašitve izboljša izkoristek in učinkovitost ter je zelo pomemben in pogosto uporabljen postopek. Vendar pa lahko zaradi večnamenskih zahtev tiskanih vezij in strogih zahtev glede videza zlahka pride do težav s kakovostjo, kot je okvarjen priključek. Začenši z osnovnim postopkom selektivne smole prek zamašitve, ta dokument obravnava napake zamašitve z analizo avtomatiziranega optičnega pregleda (AOI).

1. Načelo selektivne smole prek zamašitve

Postopek selektivnega zamašitve s smolo vključuje zamašitev odprtin s smolo, čemur sledi bakrenje. Ko so odprtine zamašene, se izvede prevleka preko napolnjene odprtine (POFV). Potek postopka je naslednji:

(1) Priprava materiala → Vrtanje → Prevleka skozi luknjo (PTH)/galvanizacija → Prek vtikanja → Peka → Brušenje → PTH/galvanizacija → Vezje zunanje plasti → Odpornost na spajkanje → Površinska obdelava → Oblikovanje → Električno testiranje → Končna kontrola kakovosti (FQC) → Pošiljka. (2) Priprava materiala → Vrtanje → Pobakrenje → Galvanizacija → Galvanizacija (zgoščen baker) → Zamašitev s smolo → Brušenje → Vrtanje skozi luknje → Pobakrenje → Galvanizacija → Vzorec zunanje plasti → Galvanizacija vzorca → Jedkanje → Odporen na spajkanje → Površinska obdelava → Oblikovanje → Električno testiranje → FQC → Pošiljka.

Zamašitev s smolo vključuje na desettisoče lukenj in ključnega pomena je zagotoviti, da nobena luknja ni nepopolna. Celo ena od deset tisoč napak lahko vodi v odpad, kar zahteva temeljito obravnavo in standardizacijo v procesu. Trenutno je na trgu na voljo veliko vrst črnil za zamašitev s smolo; naše podjetje običajno uporablja črnilo SuperGan.

2. Analiza vzrokov napak pri selektivnem zamaševanju s smolo

2.1 Opis težave

Zaradi dejavnikov, kot so oprema, okolje in osebje, je selektivno zamašitev s smolo nagnjena k težavam s kakovostjo, kot je zamašitev.

Težavne plošče kažejo mehurčke črnila, zamašitev bakra in neporavnane zamaške. Vizualni pregled okvarjenih plošč razkrije gladko površino brez očitne kontaminacije ali drugih nepravilnosti.

2.2 Analiza vzroka

Po selektivnem zamašitvi s smolo je bil določen model plošč 986 pregledan z instrumentom za pregled smole AOI. Rezultati so pokazali, da je 787 plošč uspešno opravilo preizkus, 199 pa neuspešnih, kar je pomenilo 80-odstoten-izkoristek prvega prehoda.

Analiza 199 desk z napako je razkrila 185 desk z 1-5 prazninami in 14 desk z več kot 5 prazninami. Nadaljnja analiza je odkrila zračne mehurčke in vdolbine v črnilu na 38 ploščah in blokado bakrene prevleke na 30 ploščah. Zato so zračni mehurčki v črnilu in blokada bakrene prevleke glavna vzroka za napake pri zamašku. Poleg tega so imele 4 plošče neporavnane zamaške, kar je prav tako dejavnik.

Če povzamemo, zračni mehurčki v črnilu in blokiranje bakrene prevleke so glavni vzroki za selektivne napake pri zamašitvi. Neusklajenost je prav tako dejavnik, ki prispeva k okvaram čepa. Pred zamašitvijo je bilo črnilo naneseno naprej in nazaj pod vakuumom manj kot 30 minut, pri čemer ni uspelo doseči razplinjevanja. Uporabljeno je bilo ne-visoko-selektivno črnilo znamke, črnilo pa je bilo dodano na sredini brez vakuumskega razplinjevanja. Zato so bili vzrok za slabo zamašitev zračni mehurčki črnila. Nezadostna uporaba števne naprave in neustrezno vzdrževanje sta povzročila nečistoče med postopkom zamašitve, kar je povzročilo blokado bakra. Neusklajenost med koeficientom substrata za zamašitev in koeficientom plošče, ki je posledica neporavnanosti zamašitve.

3. Sklep

Testiranje in analiza smole AOI sta razkrila naslednje vzroke za slabo selektivno smolo zaradi zamašitve: ① Črnilo je bilo v vakuumu naneseno naprej in nazaj manj kot 30 minut, pri čemer ni uspelo doseči razplinjevanja; uporabljeno je bilo ne-visoko-selektivno črnilo znamke, črnilo pa je bilo dodano na sredini brez vakuumskega razplinjevanja, kar je povzročilo zračne mehurčke črnila. ② Nezadostna uporaba števne naprave in neustrezno vzdrževanje sta povzročila nečistoče med postopkom zamašitve, kar je povzročilo zamašitev bakra. ③ Neusklajenost med koeficientom šablone za vtikanje in koeficientom plošče, ki nastane zaradi neporavnanosti vtiča.

3. Sklep

S testiranjem in analizo smole AOI so vzroki za slabo selektivno smolo zaradi zamašitve:
① Črnilo je bilo pod vakuumom naneseno naprej in nazaj manj kot 30 minut, pri čemer ni uspelo doseči razplinjevanja; uporabljeno je bilo ne-visoko-selektivno črnilo znamke, črnilo pa je bilo dodano na sredini brez vakuumskega razplinjevanja, kar je povzročilo zračne mehurčke črnila.
② Nezadostna uporaba števne naprave in neustrezno vzdrževanje sta povzročila nečistoče med postopkom zamašitve, kar je povzročilo zamašitev bakra.
③ Neusklajenost med koeficientom šablone za vtikanje in koeficientom plošče je povzročila neporavnanost prek vtiča.

Kot proizvajalci tiskanih vezij bi morali razumeti značilnosti in metode uporabe selektivne smole prek zamašitve in nenehno izboljševati svoje procesne zmogljivosti za izdelke smole prek zamašitve, da bi rešili povezane procesne težave in dosegli proizvodnjo izdelkov PCB z večjimi tehničnimi težavami.