盲埋孔板的次外層壓板樹(shù)脂塞孔之孔口凹陷問(wèn)題研究

葛 春 羅 龍 樊后星 任軍成

（珠海方正科技高密電子有限公司，廣東 珠海 519175）

1 試驗(yàn)背景

電子產(chǎn)品日新月異，并朝著體積小，質(zhì)量輕，功能復(fù)雜的方向不斷發(fā)展，這對(duì)印制電路板(PCB)提出了更高的要求。PCB質(zhì)量高低將直接影響電子產(chǎn)品的可靠度。

近期以來(lái)，“F10層-A”、“F08層-B”等多個(gè)編號(hào)盲埋孔板出現(xiàn)VIP孔孔口嚴(yán)重凹陷的品質(zhì)問(wèn)題，流入客戶(hù)端，PCBA回流后會(huì)造成錫球高度及大小不均勻，從而影響錫球與印制板的共面性而發(fā)生虛焊，出現(xiàn)嚴(yán)重的品質(zhì)事件。如圖1所示。

出現(xiàn)以上問(wèn)題的主要原因是：盲埋孔板件次外層板件厚度超過(guò)0.5 mm，由于板厚較大，采用壓合流膠方式難以將盲孔填滿(mǎn)，因此需預(yù)先進(jìn)行樹(shù)脂塞孔；板件生產(chǎn)至外層沉銅電鍍后即形成VIP孔結(jié)構(gòu)，在次外層板樹(shù)脂塞孔時(shí)因樹(shù)脂塞不滿(mǎn)或樹(shù)脂脆斷，就可能造成以上VIP孔孔口凹陷品質(zhì)缺陷。

圖1 孔口凹陷/空洞

圖1、表1為“F10層-A圖2”、“F08層-B圖3”板件次外層板件厚度及樹(shù)脂塞孔相關(guān)信息。

對(duì)于薄板樹(shù)脂塞孔，分析孔口凹陷產(chǎn)生原因如圖4。

表1

圖2 F10層-A

圖3 F10層-A

圖4中，圈標(biāo)記的內(nèi)容為造成薄板樹(shù)脂塞孔孔口凹陷的主要原因，根據(jù)實(shí)際情況，確定從不同板厚、塞孔油墨、固化條件三個(gè)方面進(jìn)行試驗(yàn)比較。

圖4 孔口凹陷魚(yú)骨圖分析

2 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

確認(rèn)因薄板（0.5 mm～1.5 mm）樹(shù)脂塞孔凹陷或樹(shù)脂脆斷而造成盲埋孔板VIP孔孔口凹陷/空洞問(wèn)題的主要因素，從以下方面進(jìn)行試驗(yàn)：

（1）比較不同樹(shù)脂（PHP 900 MB-10A和PHP 900 IR-6P）制作效果；

（2）比較不同板厚（包括0.6mm、0.7mm、0.9mm、1.1mm、1.5 mm）樹(shù)脂塞孔孔口凹陷比例；

（3）比較樹(shù)脂塞孔一次固化、二次固化的影響；

（4）比較塞油面、冒油面樹(shù)脂塞孔孔口凹陷比例。

3 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)板相關(guān)信息及設(shè)計(jì)如下表， 板上設(shè)計(jì)五種鉆孔孔徑VIP孔，每種孔徑包括密Pitch矩陣、分散孔模塊的不同設(shè)計(jì)，如表2。

表2

表3

表4

試驗(yàn)板采用BH-7010樹(shù)脂塞孔機(jī)、2mm厚，70°硬度刮刀制作，刮刀壓力、角度等工藝參數(shù)根據(jù)首板確定，其它工藝參數(shù)比較如表3。

試驗(yàn)板按如下工藝流程制作：

下料→棕化（內(nèi)層無(wú)圖形）→層壓→鉆孔→一次沉銅→一次電鍍→樹(shù)脂塞孔→烘烤后固化→檢查①→除樹(shù)脂磨板→檢查②→二次沉銅→二次電鍍→檢查③

試驗(yàn)板樹(shù)脂塞孔鋁片網(wǎng)孔徑按VIP孔設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選用。試驗(yàn)板檢查方案如表4。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

試驗(yàn)板生產(chǎn)過(guò)程中，按試驗(yàn)方案制定計(jì)劃?rùn)z查各階段樹(shù)脂塞孔情況如表5。

4.1 不同樹(shù)脂比較

（1）對(duì)比同樣板厚和固化條件、不同樹(shù)脂塞孔的板件，PHP 900 IR-6P樹(shù)脂制作板件VIP孔口凹陷比例明顯低于PHP 900 MB-10A樹(shù)脂；

（2）PHP 900 IR-6P樹(shù)脂一次固化后硬度更大，正常陶瓷磨板線2次打磨無(wú)法將樹(shù)脂清除干凈，而采用PHP 900 MB-10A樹(shù)脂的板件磨板2次則可以清除干凈（如圖5所示）。

圖5 樹(shù)脂塞孔板件打磨圖

4.2 不同固化條件比較

（1）對(duì)比同樣板厚和塞孔樹(shù)脂、不同固化參數(shù)的板件，采用PHP 900 IR-6P樹(shù)脂的板件在板厚為1.1mm、1.5 mm時(shí)，一次固化板件VIP孔口凹陷比例明顯低于二次固化板件；

（2）對(duì)比同樣板厚和塞孔樹(shù)脂、不同固化參數(shù)的板件，采用PHP 900 MB-10A樹(shù)脂的板件在不同固化參數(shù)時(shí)，VIP孔口凹陷比例沒(méi)有明顯差別。

4.3 不同板厚比較

同樣固化參數(shù)和塞孔樹(shù)脂條件下，比較板厚對(duì)VIP孔口凹陷的影響：

（1）在IR-6P + 一次固化條件下，VIP孔口凹陷比例先隨板厚增大而升高，后隨板厚增大而減小，在0.9 mm板厚時(shí)VIP孔口凹陷達(dá)到最高；

（2）在IR-6P + 兩次固化條件下，VIP孔口凹陷比例與板厚成正比；

（3）在MB-10A+ 一/兩次固化條件下，VIP孔口凹陷比例在板厚≤0.9 mm時(shí)明顯較高，板厚再增加時(shí)，缺陷比例明顯下降。

4.4 塞油墨面與冒油墨面比較

在其他條件相同的情況下，比較塞油面與冒油面VIP孔口凹陷比例如圖6，數(shù)據(jù)為目檢明顯凹陷/空洞孔數(shù)占總孔數(shù)的比例。

小結(jié)：其他條件相同時(shí)，同樣板厚情況下，塞油面與冒油面VIP孔口凹陷比例無(wú)明顯區(qū)別。

表5

圖6 塞油面與冒油面孔口凹陷比較

4.5 結(jié)果分析

（1）PHP 900 IR-6P樹(shù)脂在生產(chǎn)薄板VIP孔時(shí)，孔口凹陷比例明顯低于PHP 900 MB-10A樹(shù)脂 ；

分析：這與樹(shù)脂本身的特性有關(guān)，PHP 900 IR-6P樹(shù)脂含量高，填料更細(xì)，固化后具有更大的硬度，磨板不容易脆斷造成冒油面孔口凹陷，但PHP 900 MB-10A樹(shù)脂硬度較低，易發(fā)生脆斷在冒油面形成孔口凹陷。

（2）固化條件對(duì)兩種樹(shù)脂制作VIP孔有不同的影響；

分析：PHP 900 IR-6P樹(shù)脂完全固化后硬度高，才能真正發(fā)揮其特點(diǎn)，因此一次固化條件下可以取得很好的效果；而PHP 900 MB-10A樹(shù)脂在一次固化或二次固化后磨板時(shí)，存在同樣的硬度不高的問(wèn)題，因此固化條件的改變影響并不明顯。

（3）正常情況下，塞油面VIP孔口凹陷一般要小于冒油面，試驗(yàn)中卻沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)；

分析：主要原因在于本次試驗(yàn)板的設(shè)計(jì)難度偏大，共包含6種孔徑，極差為0.2 mm（常規(guī)VIP孔極差不超過(guò)0.1 mm），密Pitch最小只有0.5 mm（常規(guī)VIP孔Pitch不小于0.7 mm），造成制作時(shí)難度大，密Pitch模塊位置容易因樹(shù)脂粘連形成塞油面孔口凹陷，而冒油面則可能存在冒油程度差別大的問(wèn)題，最終也會(huì)影響孔口平整性，這種情況對(duì)于兩種不同樹(shù)脂有不同的影響，有利于說(shuō)明PHP 900 IR-6P樹(shù)脂具有更好耐脆斷能力，因此其制作的VIP孔板孔口凹陷比例明顯較低。

5 結(jié)論

根據(jù)本次試驗(yàn)，可得到以下結(jié)論：

（1）對(duì)于降低薄板樹(shù)脂塞孔孔口凹陷問(wèn)題，PHP 900 IR-6P樹(shù)脂明顯優(yōu)于PHP 900 MB-10A樹(shù)脂；

（2） PHP 900 IR-6P樹(shù)脂在一次固化情況下，可以明顯降低薄板樹(shù)脂塞孔孔口凹陷問(wèn)題，而固化參數(shù)對(duì)PHP 900 MB-10A樹(shù)脂沒(méi)有明顯的影響；

（3）PHP 900 IR-6P樹(shù)脂制作板件，需經(jīng)陶瓷磨板線3次磨板才能將樹(shù)脂打磨干凈，比PHP 900 MB-10A樹(shù)脂板件多出1次；

（4）在不同的條件下，本次試驗(yàn)顯示塞油面與冒油面VIP孔口凹陷表現(xiàn)PHP 900 IR-6P優(yōu)于PHP 900 MB-10A。