廣東省惠陽(yáng)市科惠電路有限公司工程師肖沙

一、 前言：

干膜蓋孔穿孔是一普遍存在的難題，涉及較復(fù)雜的原因，穿孔會(huì)留下干膜碎，在顯影過(guò)程中易粘到板面，導(dǎo)致開(kāi)路報(bào)廢，易穿孔的主要為Slot 孔，Slot

孔指橢圓形的NPTH，Slot 孔的作用是PCBA 的工具孔，精度要求較高，不能在孔內(nèi)有殘銅，如穿孔則會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)殘銅影響安裝，本文對(duì)Slot 孔封孔能力

進(jìn)行探討。

二、Slot 孔穿孔現(xiàn)象描述：

1. Slot 孔穿孔指Slot 槽上所蓋的干膜在干膜制程中出現(xiàn)破裂。（如圖）

2. Slot 槽干膜破裂有大有少，大的整個(gè)孔壁均無(wú)干膜，小的破洞只有“針眼”大小。

三、SLOT 穿孔原因探討：

造成SLOt 孔穿孔的原因多種多樣，有干膜本身延展性的不足，有制程的參數(shù)不穩(wěn)定，不匹配等，以下為Slot 孔穿孔的魚(yú)骨圖：

四、試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

由于制造過(guò)程中，大多數(shù)Slot 孔穿發(fā)生在薄板（32mil 以?xún)?nèi)板厚）鑒于此，本著“對(duì)癥下藥”的原則，設(shè)計(jì)如下條件進(jìn)行驗(yàn)證：

4.1．干膜厚度：1.5mil

板厚：16mil，20mil，24mil，32mil

數(shù)量：各6PNL

尺寸：20″*16″

一組SLOT 孔尺寸:

a（mm） b(mm) 2.5 5 6 7 8 3 6 7 8 9 3.5 7 8 9 10 4 7 8 9 10 5 8 9 10 11 5.5 8 9 10 11 6 9 10 11 12

其它條件：轆板方向與SLOT 長(zhǎng)方向垂直，（下稱(chēng)垂直）轆板溫度90℃，轆板壓力：3.5bar，出板溫度53℃，沖板壓力1.7bar。結(jié)果如下：

分析:將破孔率和SLOT 孔短軸長(zhǎng)度繪成以下二維圖：

由上圖可以看出兩者關(guān)系曲線的拐點(diǎn)出現(xiàn)在點(diǎn)(4,1.8)，證明干膜封薄SLOT 孔板的能力為短軸長(zhǎng)為4mm(長(zhǎng)軸長(zhǎng)度不限)。由于轆板方向與Slot 長(zhǎng)方向垂直，即壓轆在Slot 孔上停留時(shí)會(huì)使干膜變薄，停留時(shí)間越長(zhǎng)，則干膜越易變薄，相應(yīng)地越易破裂穿孔，因長(zhǎng)方向與轆板方向平行，它的長(zhǎng)短對(duì)壓轆停留時(shí)間無(wú)影響，故長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度不影響破裂穿孔。

4.2．尋找較佳的生產(chǎn)條件：

在4.1 的基礎(chǔ)上，試驗(yàn)薄板封Slot 能力為4mm（轆板方向?qū)挾龋┑词乖谶@樣的條件下約有2%的穿孔比例，于是不得不進(jìn)行其它制程參數(shù)的試驗(yàn)，以下為不同參數(shù)的試驗(yàn)情況：

A.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度53℃，沖板壓力：1.7bar,見(jiàn)表二；

B.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度：42℃,沖板壓力：1.7bar,見(jiàn)表三；

C.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度：53℃,沖板壓力：1.2bar,見(jiàn)表四；

D.條件：轆板機(jī)壓力:4.0bar，出板溫度：53℃,沖板壓力：1.7bar,見(jiàn)表五；

E.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度53℃，沖板壓力:1.7bar，見(jiàn)表六。

（表二）

（表三）

（表四）

（表五）

（表六）

初步結(jié)果：由以上幾表可以看出，沖板壓力、轆板方向以及干膜厚度對(duì)SLOT 穿孔影響較大。沖板壓力大，直接作用于干膜上的沖擊力變大，使得干膜更易破裂，而干膜厚度的增加，干膜的延展性，抗沖擊力均變強(qiáng)，不容易破裂。

4.3．較佳生產(chǎn)條件驗(yàn)證：

在4.2 的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，得出干膜厚度，轆板方向，沖板壓力是影響Slot 孔穿孔的關(guān)鍵參數(shù)，為進(jìn)一步確認(rèn)，就必須進(jìn)行批量生產(chǎn)的驗(yàn)證，以下為批量生產(chǎn)的驗(yàn)證結(jié)果：

A．轆板方向：表七

B.沖板壓力(轆板方向與SLOT 孔長(zhǎng)方向垂直)：表八

C.曝光能量：表九

D.出板溫度：表十

E.干膜厚度：表十一

F.板料厚度：表十二

G.沖板機(jī)比較：表十三

五、分析：

5.1．由表七可知，貼膜方向與SLOT 孔穿孔關(guān)系較密切，當(dāng)SLOT 孔長(zhǎng)方向與貼膜方向垂直時(shí)，轆板機(jī)壓轆覆蓋干膜時(shí)在SLOT 孔上停留時(shí)間越長(zhǎng)，干膜局部變得越薄，越易穿孔，故生產(chǎn)操作中可使貼膜方向與Slot 長(zhǎng)方向垂直，盡量減少干膜上壓轆的停留時(shí)間，在條件優(yōu)良的情況下，可適當(dāng)提高轆板的速度，也能收到相似的效果；

5.2．由表八可以看出,降低顯影壓力可以有效減少?zèng)_穿孔的發(fā)生，降低顯影壓力，大多廠家會(huì)擔(dān)心有其它副作用，如顯影不潔導(dǎo)致的電鍍不良等，但本廠沖板壓力即使降至1.2bar 的情況下，其做板的質(zhì)量跟正常壓力1.8bar 相比，并無(wú)特別的差異，如下表：

從上表可以看出，只要在該沖板壓力下顯影點(diǎn)控制在規(guī)定范圍以?xún)?nèi)，降低沖板壓力(水洗壓力不變)，對(duì)做板質(zhì)量影響不大；另用兩款生產(chǎn)板降低顯影壓力1.2 bar 沖板，共批量試板1400PNL 板，穿孔數(shù)(PNL)36，比例為2.6%；5.3．從表九和表十可以看出，升高曝光能量和降低出板溫度對(duì)沖穿孔影響不是太

大；

5.4．從表十一中可以看出，增加干膜厚度可以有效減少薄SLOT 孔板的穿孔，但干膜厚度增加會(huì)導(dǎo)致成本的大幅增加，這不易被接受；

5.5．表十二說(shuō)明薄板的SLOT 孔比厚板的SLOT 孔容易破孔，由于薄板在貼膜過(guò)程中Slot 孔兩邊，粘附在一起，受兩邊熱轆同時(shí)加熱變薄更快，更易穿孔；

6.表十三說(shuō)明三臺(tái)沖板機(jī)的沖穿孔比例亦不一樣,對(duì)比三臺(tái)機(jī)的顯影段,差別在于噴嘴的不同，錐形噴嘴比扇形噴嘴更容易導(dǎo)致穿孔的出現(xiàn)。

六、結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)上述試驗(yàn)，可以得出下述結(jié)論：

6．1 薄板SLOT 孔封孔能力為：短方向?yàn)?.0mm，長(zhǎng)方向不限（板厚32mil 以下）；

6．2 貼膜方向與SLOT 孔長(zhǎng)方向垂直時(shí)能減少SLOT 孔穿孔；

6．3 顯影點(diǎn)正常的前提下降低顯影壓力可減少SLOT 孔穿孔；

6．4 薄板可以用厚度為2.0mil 的干膜轆板以降低穿孔率。但由于成本太高并不適合采用。