改变工艺流程解决树脂油墨入孔问题

周海光 尹 超 邓 辉

（胜宏科技（惠州）股份有限公司，广东 惠州 516211）

目前电子产品逐渐向着轻、薄、短、小的方向发展，相应的PCB（印制电路板）板子设计越来越小，导致很多过孔设计空间很小，部分产品BGA（球删阵列）上会设计有过孔，此设计按照常规防焊油墨塞孔会影响产品质量，需采用树脂塞孔工艺，导致树脂塞孔工艺越来越普遍，已成为PCB生产中的主要工艺流程之一。PCB树脂塞孔工艺流程主要包括钻孔、电镀、塞孔、烘烤、研磨，钻孔后将孔镀铜，最后再在树脂表面镀上一层铜使之变成连接盘。其中在塞孔过程中，对孔间距有一定的要求，间距太小，塞孔时会出现树脂入孔的问题导致品质异常。本文主要介绍一种新型工艺流程，通过增加二次钻孔流程来改善因塞孔与非塞孔间距过近而树脂入孔的问题，包含主要生产流程、改善效果确认等。

1 技术难点

常规树脂塞孔制程能力是塞孔与非塞孔间距≥0.5 mm，如图1所示。现有产品的树脂塞孔的孔位距非塞孔的PTH（镀铜孔）孔间距0.35 mm，如图2所示。

图1 树脂塞孔能力准则图表

图2 树脂塞孔与非塞孔PTH孔间距

2 改善验证方案及计划

（1）试验方案：将流程优化（将1.9 mm PTH孔在树脂研磨后钻孔），改善树塞孔距PTH孔0.36 mm超制程能力，树脂进入PTH孔问题，使用多层钻孔DOE最佳参数生产。

改善前流程：钻孔→一次厚铜→树脂塞孔→树脂研磨→沉铜+Capping电镀

改善后流程：一次钻孔（不钻1.9 mm PTH孔）→一次厚铜→树脂塞孔→树脂研磨→二次钻孔（钻头改为1.85 mm）→沉铜+Capping电镀→全检树脂入孔改善状况。

（2）试验数量：8 PNL

（3）品质评估项目：钻孔毛刺、树脂入孔检查，镀铜厚度确认，孔径确认，BGA大小确认，孔距离PAD的精度。

改善方案行动计划表，见表1所示。

表1 改善方案行动计划表

3 改善验证结果

（1）钻孔毛刺、树脂入孔检查，其中树脂入孔比例为0，改善率100%见表2所示。

表2 改善方案树脂入孔验证结果数据表

（2）1.8 mm PTH孔二次钻孔后，电镀铜厚确认全部合格见表3所示。

表3 改善方案电镀铜厚切片测量

3 树脂入孔改善验证结论

（1）通过流程优化（将1.8 mm PTH孔在树脂研磨后钻孔）后测试，孔面铜、BGA大小、孔径、孔距PAD距离测试结果均满足品质要求，树脂入孔改善率100%，该流程可以导入使用。

（2）钻孔毛刺不良率2.54%，对比钻孔DOE实验结果中，多层钻孔+多层二处电镀，最佳不良率6.29%，下降3.75%，下降的原因为，二次钻孔中1.8 mm PTH少镀1次铜，可以减少披锋镀铜后增长长度。

综上所述，按本文的流程优化，可大幅改善树脂油墨入孔不良，同时各项品质项目验证合格，后续可不断提高产品良率，持续改善之。