PCB设计的塞孔功能、要求及流程

PCB厂家、PCB设计人员、PCBA厂家将讲解PCB设计中塞孔的作用、要求、工艺、优缺点

导电孔Via hole也叫导电孔。为了满足客户的要求，必须堵住导电孔。经过大量实践，改变了传统的铝板堵漏工艺，板面阻焊堵漏用白网完成。生产稳定，质量可靠。

过孔起着连接和传导线路的作用。电子工业的发展也促进了PCB的发展，对PCB的制造工艺和表面贴装技术提出了更高的要求。过孔塞技术应运而生，应满足以下要求：

（1）通孔可以用铜，电阻焊可以用塞子；

（2）通孔内必须有锡铅，并有一定的厚度要求（4微米）。不允许阻焊油墨进入孔内，造成孔内藏锡珠；

（3）通孔必须有阻焊墨塞孔，不透光，无锡环、锡珠、平整度等要求。一侧必须涂油，另一侧必须涂锡/铅。允许使用锡珠和锡环

PCB board

随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展，PCB也向着高密度、高难度发展，于是大量出现了SMT和BGA PCB。客户在安装元器件时需要塞孔，塞孔主要有五个作用：

（1）防止PCB过波峰焊时锡从通孔渗入元器件表面造成短路；

（2）避免助焊剂残留在通孔内；

（3）电子厂表面贴装和元器件组装完成后，PCB必须在测试机上抽真空，形成负压：

（4）防止表面的锡膏流入孔内，造成虚焊，影响贴装；

（5）防止波峰焊时焊珠弹出，造成短路。

电路板塞孔工艺及其优缺点

表面贴装板，特别是BGA和IC贴装，通孔塞孔必须平整，正负1 MIL凸凹，通孔边缘不能有红锡；为了满足客户的要求，通孔塞孔工艺可谓五花八门，工艺流程特别长，而且工艺控制难度大。热风整平、绿油阻焊试验时常掉油；固化后会出现爆油等问题。本文根据实际生产情况，总结了各种PCB塞孔工艺，并对工艺、优缺点进行了一些比较和说明：

一、热风整平塞孔工艺

工艺流程为：板面电阻焊→HAL→塞孔→固化。采用无塞孔工艺生产。热风整平后，用铝丝网或油墨丝网完成客户要求的所有堡垒的通孔塞孔。孔塞油墨可以是光敏油墨或热固性油墨。在湿膜颜色一致的情况下，塞孔油墨最好使用与板面相同的油墨。该工艺流程可以保证热风整平后通孔不掉油，但容易造成塞孔油墨污染板面，不平整。客户在贴装时容易造成虚焊（尤其是BGA）。所以很多客户不接受这种方式。

二次热风整平前塞孔工艺

2.1 用铝片塞孔、固化、磨板，然后转印图形。在此过程中，使用数控钻孔机将需要塞孔的铝板钻孔，制成筛板，塞孔，确保通孔塞孔饱满。孔塞油墨也可用作热固性油墨。其特点必须是硬度高、树脂收缩变化小、与孔壁的附着力好。工艺流程为：前处理→塞孔→板材打磨→图形转移→蚀刻→板面电阻焊

这种方法可以保证通孔的塞孔平整，热风整平不会出现孔边爆油、漏油等质量问题。但这一工艺需要一次性加厚铜，使孔壁铜厚达到客户的标准。因此，对整板的镀铜要求很高，同时对磨床的性能也有很高的要求，以保证铜面上的树脂完全去除，铜面干净不被污染。很多PCB厂没有一次性加厚铜工艺，设备性能达不到要求，导致PCB厂较少采用这一工艺。

2.2 铝板塞孔后直接丝网板面阻焊

在此过程中，使用CNC钻孔机将需要塞孔的铝板钻孔到丝网中，丝网安装在丝印机上以塞孔。孔塞好后，机器停放时间不得超过30分钟。 36T筛网用于电阻焊板材表面直接筛分。工艺流程为：前处理——塞孔——丝印——预烘干——曝光——显影——固化

采用此工艺，可确保通孔盖油良好，塞孔平整，湿膜颜色一致。热风整平后可以保证PCB板通孔不镀锡，孔内无锡珠，但固化后容易造成孔内焊盘上有油墨，导致不良可焊性；热风整平后，通孔边缘起泡、失油。用这种工艺方法很难控制生产。工艺工程师必须采用特殊的工艺和参数来保证塞孔的质量。

2.3铝板塞孔、显影、预固化、打磨后板面电阻焊。

用数控钻孔机将需要塞孔的铝板钻孔，制成网版，安装到塞孔位移丝印机上。塞孔一定要满，最好两侧突出。然后，固化后，打磨板材进行表面处理。工艺流程为：前处理——塞孔——预烘干——显影——预固化——板面电阻焊

因为此工艺采用塞孔固化，保证HAL后不滴油、不爆油，但HAL后，很难彻底解决通孔锡珠、通孔镀锡问题，所以很多客户做不接受。

2.4 板面电阻焊和塞孔应同时完成。

这种方法使用36T（43T）丝网，安装在丝网印刷机上，使用垫板或钉床。在完成板面的同时，堵住所有的通孔。工艺流程为：前处理——丝网印刷——预干燥——曝光——显影——固化

该工艺时间短，设备利用率高，可以保证热风整平后过孔不掉油，过孔不加锡。但由于采用丝印塞孔，过孔内存在大量空气。固化时，空气膨胀并穿透阻焊层，造成孔洞和不规则处。热风整平后通孔内会藏有少量锡。目前，我司经过大量实验，通过选择不同型号的油墨和粘度，调整丝印压力等，已基本解决了过孔和不平整的问题，并采用该工艺进行批量生产。 PCB制造商、PCB设计人员、PCBA制造商将讲解塞孔在PCB设计中的作用、要求、工艺、优缺点。