فرآیند سوراخ پلاگین برد مدار چاپییک پیوند کلیدی برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان بردهای مدار است. با توسعه محصولات الکترونیکی به سمت «سبک، نازک، کوتاه و کوچک»، ادغام بردهای مدار چاپی همچنان بهبود می‌یابد و اهمیت فرآیند سوراخ پلاگین به طور فزاینده‌ای برجسته می‌شود.
1، کار آماده سازی
قبل از شروع رسمی فرآیند اتصال، یک سری کارهای مقدماتی باید انجام شود. در مرحله اول، لازم است اطمینان حاصل شود که سطح برد مدار چاپی مورد پردازش تمیز، عاری از لکه های روغن، گرد و غبار و سایر ناخالصی ها است تا بر اثر سوراخ پریز تأثیر نگذارد. تمیز کردن اولتراسونیک، تمیز کردن شیمیایی و روش‌های دیگر را می‌توان برای پیش درمان بردهای مدار چاپی مورد استفاده قرار داد و سپس برای اطمینان از خشک شدن سطح برد، خشک کردن را انجام داد. ثانیاً، با توجه به الزامات طراحی برد مدار چاپی، مواد سوراخ مناسب را انتخاب کنید، معمولاً از جمله رزین، جوهر و غیره. مواد مختلف برای سناریوهای کاربردی مختلف مناسب هستند. به عنوان مثال، در شرایطی که نیازهای عملکرد الکتریکی بالا باشد، مواد رزینی با عایق و پایداری خوب انتخاب خواهند شد. برای الزامات عمومی سوراخ پلاگین ماسک لحیم کاری، جوهرهای ترموست یا حساس به نور بیشتر استفاده می شود. در عین حال، لازم است تجهیزات مورد نیاز برای وصل کردن سوراخ‌ها مانند دستگاه‌های چاپ صفحه، دستگاه‌های سوراخ پلاگین و غیره را آماده کرده و تجهیزات را اشکال‌زدایی کنید تا اطمینان حاصل شود که تنظیمات پارامتر آن با الزامات فرآیند مانند کشش صفحه، فشار خراشنده، سرعت چاپ دستگاه چاپ صفحه و فشار تزریق و سرعت جریان دستگاه سوراخ سوراخ مطابقت دارد.
2، سوراخ حفاری
حفاری یک فرآیند مقدماتی در تولید برد مدار چاپی است، اما ارتباط نزدیکی با سوراخ های پلاگین دارد. با توجه به طراحی مدار، از یک دستگاه حفاری CNC برای سوراخ کردن سوراخ‌های رسانا یا سوراخ‌های کور روی برد مدار چاپی استفاده کنید. دقت، اندازه دیافراگم و کیفیت دیوار حفاری مستقیماً بر اثر اتصال بعدی تأثیر می گذارد. برای اطمینان از کیفیت حفاری، انتخاب مته مناسب و کنترل پارامترهای حفاری مانند سرعت و نرخ تغذیه ضروری است. به عنوان مثال، برای تخته های مدار چاپی نازک تر، سرعت چرخش را می توان به طور مناسب افزایش داد و نرخ تغذیه را می توان کاهش داد تا سوراخ ها و زبری دیواره های سوراخ به حداقل برسد. برای بردهای مدار چاپی ضخیم تر، پارامترها باید تنظیم شوند تا از عمودی بودن و نفوذپذیری سوراخ های حفر شده اطمینان حاصل شود. پس از حفاری سوراخ‌ها، برد مدار چاپی باید بازرسی شود تا هرگونه زباله یا ناخالصی‌های باقیمانده در سوراخ‌ها حذف شود تا برای بسته شدن سوراخ بعدی آماده شود.
3، درمان دیوار سوراخ
هدف از درمان دیوار سوراخ بهبود چسبندگی بین مواد سوراخ پلاگین و دیواره سوراخ است و از استحکام سوراخ پلاگین اطمینان حاصل می کند. به طور کلی از روش های تصفیه شیمیایی مانند میکرو اچینگ دیواره منافذ، برای حذف لایه اکسیدی، لکه های روغن و غیره روی سطح دیواره منافذ از طریق یک محلول شیمیایی خاص استفاده می شود که باعث می شود دیواره منافذ بسیار خشن به نظر برسد و سطح تماس بین مواد پلاگین و دیواره منافذ را افزایش می دهد. در طول فرآیند میکرو اچینگ، کنترل دقیق پارامترهایی مانند غلظت محلول، زمان درمان و دما ضروری است. پس از پردازش، برد مدار چاپی باید کاملاً با آب تمیز شسته شود تا محلول های شیمیایی باقیمانده از بین برود و سپس خشک شود تا از خشک شدن دیواره های سوراخ اطمینان حاصل شود. برای برخی از بردهای مدار چاپی با الزامات ویژه، ممکن است لازم باشد که{5}پیش‌کاری مانند آبکاری مس شیمیایی روی دیواره‌های سوراخ انجام شود تا استحکام پیوند بین دیواره‌های سوراخ و مواد دوشاخه افزایش یابد.
4، سوراخ پلاگین
سوراخ پلاگین مرحله اصلی کل جریان فرآیند است. روش های متداول سوراخ پلاگین در حال حاضر شامل سوراخ های پلاگین رزینی و سوراخ های پلاگین جوهر است.
(1) سوراخ پلاگین رزین
پر کردن چسب دستی: برای مقادیر کم و مشخصات ویژه بردهای مدار چاپی می توان از پرکننده چسب دستی استفاده کرد. با استفاده از یک سرنگ یا ابزار تخصصی، مواد رزین آماده شده را به آرامی داخل سوراخ تزریق کنید تا مطمئن شوید که رزین کاملا پر شده و حباب باقی نمانده است. در طول فرآیند پر کردن، باید به کنترل سرعت پر کردن و نیروی برای جلوگیری از سرریز شدن بیش از حد رزین در خارج از سوراخ توجه شود. پس از پر کردن، از یک ابزار برای خراش دادن رزین اضافی از دهانه سوراخ استفاده کنید.
سوراخ شمع خلاء: برای تولید در مقیاس بزرگ-با الزامات کیفیت بالا برای سوراخ‌های دوشاخه، اغلب از تجهیزات سوراخ شمع خلاء استفاده می‌شود. برد مدار چاپی را در محیط خلاء قرار دهید و مواد رزین را از طریق تجهیزات به سوراخ ها تزریق کنید. در حالت خلاء، هوای داخل سوراخ خارج می شود که برای پر شدن کامل رزین در تمام گوشه های سوراخ مفید است و تولید حباب ها را کاهش می دهد و فشردگی سوراخ پلاگین را بهبود می بخشد. برای مثال، در ساخت بردهای مدار چاپی برای برخی از محصولات الکترونیکی پیشرفته، فناوری سوراخ شمع خلاء برای اطمینان از قابلیت اطمینان محصول ترجیح داده می شود.
سوراخ پلاگین چاپ: از دستگاه چاپ صفحه برای انجام عملیات سوراخ پلاگین استفاده کنید. صفحه را با الگوهای سوراخ مربوطه روی دستگاه چاپ صفحه نصب کنید و از یک خراش دهنده برای خراش دادن مواد رزین از طریق صفحه استفاده کنید تا سوراخ های برد مدار چاپی را با رزین پر کنید. این روش برای سوراخ هایی با دیافراگم بزرگتر، کمیت بیشتر و توزیع منظم مناسب است. در طول فرآیند چاپ روی صفحه، لازم است پارامترهای چاپ روی صفحه، مانند فشار اسکراپر، فاصله بین صفحه و برد مدار چاپی را تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که پر شدن رزین یکنواخت و پر است.
(2) سوراخ فیش جوهر
سوراخ پلاگین صفحه ورق آلومینیوم: از یک دستگاه حفاری CNC برای سوراخ کردن ورق آلومینیومی مربوط به موقعیت سوراخ پلاگین برد برد مدار چاپی استفاده کنید و صفحه ورق آلومینیومی را بسازید. صفحه آلومینیومی را روی دستگاه چاپ صفحه نصب کنید و از جوهر گرماسخت یا حساس به نور برای بستن سوراخ ها استفاده کنید. در طی فرآیند چاپ روی صفحه، جوهر از طریق سوراخ های روی صفحه آلومینیومی به سوراخ های رسانای برد مدار چاپی پر می شود. این روش می تواند به طور موثر میزان پر شدن جوهر را کنترل کند و از قوام سوراخ های پلاگین اطمینان حاصل کند، اما به دقت بالایی در تولید صفحات صفحه آلومینیومی نیاز دارد.
سوراخ مستقیم پلاگین صفحه نمایش ابریشم: با استفاده از یک اندازه توری خاص از صفحه ابریشم، مانند صفحه نمایش ابریشم 36T یا 43T، نصب شده بر روی دستگاه صفحه نمایش ابریشم، حفره های رسانا را در حین تکمیل چاپ جوهر ماسک لحیم کاری سطح تخته وصل کنید. این روش جریان فرآیند نسبتاً ساده‌ای دارد، اما به دلیل مقدار زیادی هوای ذخیره شده در سوراخ‌های عبوری، در طی فرآیند پخت بعدی، انبساط هوا ممکن است از ماسک لحیم کاری عبور کند و مشکلاتی مانند فضای خالی و ناهمواری ایجاد کند. بنابراین، الزامات کنترل برای عملکرد جوهر و پارامترهای چاپ روی صفحه نسبتاً دقیق هستند.
5، درمان
پس از تکمیل سوراخ پلاگین، رزین یا جوهر پر شده باید پخته شود تا استحکام و پایداری خاصی به آن بدهد.
(1) پخت رزین
پخت حرارتی: برد مدار چاپی را با سوراخ های وصل شده در یک اجاق قرار دهید و دما و زمان مناسب برای گرم شدن و پخت را با توجه به ویژگی های مواد رزین تنظیم کنید. دمای پخت کلی بین 120 درجه تا 180 درجه است و زمان آن بین 30 تا 90 دقیقه است. در طول فرآیند پخت، مولکول‌های رزین تحت واکنش‌های پیوند متقابل{6}}ساختار شبکه سه‌بعدی قرار می‌گیرند و در نتیجه سختی و استحکام رزین را بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، برای برخی از مواد سوراخ پلاگین رزین اپوکسی، اغلب از پارامترهای فرآیند پخت در 150 درجه به مدت 60 دقیقه استفاده می شود.
لایت کیور: در صورت استفاده از رزین لایت کیور، می توان آن را با پرتو فرابنفش پخت. برد مدار چاپی را در تجهیزات کیور UV قرار دهید و منبع نور و زمان تابش مناسب را بر اساس حساسیت رزین به طول موج های UV انتخاب کنید. سرعت پخت نور سریع است، راندمان تولید بالا است و می تواند تأثیر گرما را بر روی بردهای مدار چاپی کاهش دهد. برای بردهای مدار چاپی که به گرما حساس هستند یا برای سناریوهایی که نیاز به راندمان تولید بالا دارند مناسب است.
(2) پخت جوهر
پخت جوهر ترموست: مشابه پخت حرارتی رزین، برد مدار چاپی با سوراخ‌های متصل در یک کوره قرار می‌گیرد تا اجزای رزین موجود در جوهر را در دمای خاصی به هم متصل کند. دمای پخت جوهر ترموست معمولاً بین 150 درجه تا 200 درجه با زمان 20-60 دقیقه است. پارامترهای پخت جوهرهای ترموست در مارک ها و مدل های مختلف ممکن است متفاوت باشد و باید با توجه به وضعیت واقعی تنظیم شود.
پخت جوهر حساس به نور: ابتدا برد مدار چاپی را پس از وصل کردن، از قبل خشک کنید تا حلال موجود در جوهر حذف شود و اجازه دهید در ابتدا خشک شود. سپس نوردهی انجام می‌شود و اجزای حساس به نور در جوهر تحت واکنش‌های فتوشیمیایی از طریق تابش فرابنفش قرار می‌گیرند و ساختارهای متقابل- را تشکیل می‌دهند. در نهایت، جوهر را از قسمتی که در معرض دید قرار نگرفته است، بسازید و بردارید و جوهر پلاگین جامد شده را پشت سر بگذارید. زمان قرار گرفتن در معرض و پارامترهای توسعه باید دقیقاً مطابق با ویژگی های حساس به نور جوهر و الزامات خاص برد مدار چاپی کنترل شود.
6، پرداخت
سطح سوراخ پلاگین خشک شده ممکن است ناهمواری داشته باشد و باید صیقل داده شود تا سطح برد مدار چاپی صاف شود و نیازهای فرآیند بعدی را برآورده کند.
پرداخت مکانیکی: با استفاده از تجهیزاتی مانند ماشین های سنگ زنی، سطح برد مدار چاپی با استفاده از ابزارهایی مانند کاغذ سنباده یا چرخ های سنگ زنی پرداخت می شود. در طول فرآیند پولیش، باید فشار، سرعت و زمان پرداخت را کنترل کرد تا از پرداخت بیش از حد که ممکن است باعث ساییده شدن مواد سوراخ پلاگین یا آسیب به سطح برد مدار چاپی شود، جلوگیری شود. پس از پرداخت، برد مدار چاپی باید تمیز شود تا گرد و غبار باقیمانده و سایر ناخالصی های روی سطح پاک شود.
پولیش شیمیایی: برای برخی از بردهای مدار چاپی که نیاز به صافی سطح بسیار بالایی دارند، می توان از روش های پولیش شیمیایی استفاده کرد. برد مدار چاپی را در محلول شیمیایی خاصی خیس کنید تا برجستگی های کوچک روی سطح از طریق واکنش های شیمیایی حذف شود و سطحی صاف و یکدست به دست آید. پولیش شیمیایی می تواند به طور موثر کیفیت سطح را بدون آسیب رساندن به مدارهای داخلی برد مدار چاپی بهبود بخشد، اما نیاز به کنترل دقیق پارامترهایی مانند غلظت، دما و زمان پردازش محلول شیمیایی دارد.