quá trình cắm lỗ bảng mạch inlà mắt xích quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của bảng mạch. Với sự phát triển của các sản phẩm điện tử theo hướng "nhẹ, mỏng, ngắn và nhỏ", việc tích hợp các bảng mạch in tiếp tục được cải thiện và tầm quan trọng của quá trình cắm lỗ ngày càng trở nên nổi bật.
1, Công tác chuẩn bị
Trước khi chính thức bắt đầu quá trình cắm điện, một loạt công việc chuẩn bị cần được thực hiện. Đầu tiên, cần đảm bảo bề mặt bảng mạch in cần gia công sạch sẽ, không có vết dầu, bụi bẩn và các tạp chất khác để tránh ảnh hưởng đến hiệu ứng lỗ cắm. Làm sạch bằng siêu âm, làm sạch bằng hóa chất và các phương pháp khác có thể được sử dụng để xử lý trước bảng mạch in, sau đó sấy khô để đảm bảo bề mặt bảng mạch khô. Thứ hai, theo yêu cầu thiết kế của bảng mạch in, hãy chọn vật liệu có lỗ cắm phù hợp, thường bao gồm nhựa, mực, v.v. Các vật liệu khác nhau phù hợp với các tình huống ứng dụng khác nhau. Ví dụ, trong những tình huống có yêu cầu về hiệu suất điện cao, vật liệu nhựa có khả năng cách điện tốt và ổn định sẽ được lựa chọn; Đối với các yêu cầu chung về lỗ cắm mặt nạ hàn, mực nhiệt rắn hoặc cảm quang được sử dụng phổ biến hơn. Đồng thời, cần chuẩn bị các thiết bị cần thiết để cắm lỗ, chẳng hạn như máy in lụa, máy lỗ cắm, v.v., và gỡ lỗi thiết bị để đảm bảo cài đặt thông số của nó đáp ứng yêu cầu quy trình, chẳng hạn như độ căng màn hình, áp suất cạp, tốc độ in của máy in lụa, áp suất phun và tốc độ dòng chảy của máy lỗ cắm.
2, Khoan lỗ
Khoan là một quá trình sơ bộ trong sản xuất bảng mạch in nhưng liên quan mật thiết đến lỗ cắm. Theo thiết kế mạch, sử dụng máy khoan CNC để khoan lỗ dẫn điện hoặc lỗ mù trên bảng mạch in. Độ chính xác, kích thước khẩu độ và chất lượng thành khoan ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng cắm tiếp theo. Để đảm bảo chất lượng khoan, cần chọn mũi khoan phù hợp và kiểm soát các thông số khoan như tốc độ và tốc độ tiến dao. Ví dụ, đối với các bảng mạch in mỏng hơn, tốc độ quay có thể được tăng lên một cách thích hợp và có thể giảm tốc độ nạp để giảm thiểu các vệt và độ nhám trên thành lỗ; Đối với bảng mạch in dày hơn, cần điều chỉnh các thông số để đảm bảo độ thẳng đứng và độ xuyên thấu của các lỗ khoan. Sau khi khoan các lỗ, bảng mạch in phải được kiểm tra để loại bỏ các mảnh vụn hoặc tạp chất còn sót lại trong các lỗ, chuẩn bị cho việc cắm lỗ tiếp theo.
3, Xử lý tường lỗ
Mục đích của việc xử lý thành lỗ là cải thiện độ bám dính giữa vật liệu lỗ cắm và thành lỗ, đảm bảo độ chắc chắn của lỗ cắm. Nói chung, các phương pháp xử lý hóa học được sử dụng, chẳng hạn như xử lý khắc vi mô trên thành lỗ chân lông, để loại bỏ lớp oxit, vết dầu, v.v. trên bề mặt thành lỗ chân lông thông qua một dung dịch hóa học cụ thể, làm cho thành lỗ chân lông có vẻ thô ráp vi mô và tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu nút và thành lỗ chân lông. Trong quá trình khắc vi mô cần kiểm soát chặt chẽ các thông số như nồng độ dung dịch, thời gian xử lý và nhiệt độ. Sau khi xử lý, bảng mạch in cần được rửa kỹ bằng nước sạch để loại bỏ dung dịch hóa chất còn sót lại, sau đó sấy khô để đảm bảo thành lỗ khô. Đối với một số bảng mạch in có yêu cầu đặc biệt, có thể cần phải thực hiện-xử lý trước như mạ đồng hóa học trên thành lỗ để tăng cường hơn nữa độ bền liên kết giữa thành lỗ và vật liệu phích cắm.
4, Lỗ cắm
Lỗ cắm là bước cốt lõi của toàn bộ quy trình. Các phương pháp cắm lỗ thông dụng hiện nay bao gồm lỗ cắm nhựa và lỗ cắm mực.
(1) Lỗ cắm nhựa
Đổ keo thủ công: Đối với số lượng nhỏ và thông số kỹ thuật đặc biệt của bảng mạch in, có thể sử dụng cách đổ keo thủ công. Dùng ống tiêm hoặc dụng cụ chuyên dụng bơm từ từ vật liệu nhựa đã chuẩn bị vào lỗ để đảm bảo nhựa được lấp đầy và không còn bọt khí. Trong quá trình đổ đầy, cần chú ý kiểm soát tốc độ và lực đổ đầy để tránh nhựa tràn ra ngoài lỗ quá nhiều. Sau khi lấp đầy, sử dụng một công cụ để cạo sạch nhựa thừa khỏi lỗ mở.
Lỗ cắm chân không: Để sản xuất ở quy mô-lớn với yêu cầu chất lượng cao đối với lỗ cắm, thiết bị lỗ cắm chân không thường được sử dụng. Đặt bảng mạch in trong môi trường chân không và bơm vật liệu nhựa vào các lỗ thông qua thiết bị. Ở trạng thái chân không, không khí bên trong lỗ được rút ra, điều này có lợi cho nhựa được lấp đầy hoàn toàn hơn vào tất cả các góc của lỗ, giảm sự tạo bọt và cải thiện độ nén của lỗ cắm. Ví dụ: trong quá trình sản xuất bảng mạch in cho một số-sản phẩm điện tử cao cấp, công nghệ lỗ cắm chân không được ưa chuộng hơn để đảm bảo độ tin cậy của sản phẩm.
Lỗ cắm in: Sử dụng máy in lụa để thực hiện thao tác lỗ cắm. Lắp màn hình với các mẫu lỗ tương ứng trên máy in lụa và dùng dụng cụ cạo cạo vật liệu nhựa qua màn hình để lấp đầy các lỗ trên bảng mạch in bằng nhựa. Phương pháp này phù hợp với các lỗ có khẩu độ lớn hơn, số lượng lớn hơn và phân bố đều đặn. Trong quá trình in lụa, cần điều chỉnh các thông số in lụa, chẳng hạn như áp suất cạp, khoảng cách giữa màn hình và bảng mạch in, để đảm bảo nhựa được đổ đầy và đồng đều.
(2) Lỗ cắm mực
Lỗ cắm màn hình tấm nhôm: Sử dụng máy khoan CNC để khoan lỗ trên tấm nhôm tương ứng với vị trí lỗ cắm bảng mạch in và làm màn hình tấm nhôm. Lắp màn hình nhôm vào máy in lụa và sử dụng mực in nhiệt hoặc cảm quang để bịt các lỗ. Trong quá trình in lụa, mực được đổ vào các lỗ dẫn điện của bảng mạch in thông qua các lỗ trên tấm nhôm màn hình. Phương pháp này có thể kiểm soát hiệu quả lượng mực đổ đầy và đảm bảo tính đồng nhất của các lỗ cắm, nhưng nó đòi hỏi độ chính xác cao trong sản xuất tấm lưới nhôm.
Lỗ cắm màn lụa trực tiếp: Sử dụng kích thước mắt lưới cụ thể của màn lụa, chẳng hạn như màn lụa 36T hoặc 43T, được lắp trên máy sàng lụa, cắm các lỗ dẫn điện trong khi hoàn thành việc in mực mặt nạ hàn trên bề mặt bảng. Phương pháp này có quy trình xử lý tương đối đơn giản, nhưng do lượng không khí được lưu trữ trong các lỗ thông lớn nên trong quá trình đóng rắn tiếp theo, sự giãn nở của không khí có thể xuyên qua mặt nạ hàn, gây ra các vấn đề như lỗ rỗng và không đồng đều. Do đó, các yêu cầu kiểm soát hiệu suất mực và các thông số in lụa tương đối nghiêm ngặt.
5, Chữa bệnh
Sau khi hoàn thành lỗ cắm, nhựa hoặc mực đã đổ đầy cần được xử lý để tạo độ bền và độ ổn định nhất định.
(1) Bảo dưỡng nhựa
Bảo dưỡng bằng nhiệt: Đặt bảng mạch in có lỗ đã bịt kín vào lò nung, đặt nhiệt độ và thời gian gia nhiệt và xử lý thích hợp tùy theo đặc tính của vật liệu nhựa. Nhiệt độ bảo dưỡng chung là từ 120 độ đến 180 độ và thời gian dao động từ 30 đến 90 phút. Trong quá trình đóng rắn, các phân tử nhựa trải qua các phản ứng-liên kết chéo để tạo thành cấu trúc mạng ba-chiều, từ đó cải thiện độ cứng và độ bền của nhựa. Ví dụ, đối với một số vật liệu lỗ cắm nhựa epoxy, các thông số quy trình xử lý ở 150 độ trong 60 phút thường được sử dụng.
Chữa bệnh bằng ánh sáng: Nếu sử dụng nhựa chữa bệnh bằng ánh sáng có thể chữa trị bằng chiếu tia cực tím. Đặt bảng mạch in vào thiết bị xử lý bằng tia cực tím và chọn nguồn sáng cũng như thời gian chiếu xạ thích hợp dựa trên độ nhạy của nhựa với bước sóng tia cực tím. Tốc độ xử lý ánh sáng nhanh, hiệu quả sản xuất cao và có thể làm giảm tác động của nhiệt lên bảng mạch in. Nó phù hợp cho các bảng mạch in nhạy cảm với nhiệt hoặc cho các tình huống đòi hỏi hiệu quả sản xuất cao.
(2) Bảo dưỡng mực
Xử lý mực nhiệt rắn: Tương tự như xử lý nhiệt nhựa, bảng mạch in có lỗ cắm được đặt trong lò để liên kết chéo và xử lý các thành phần nhựa trong mực ở nhiệt độ cụ thể. Nhiệt độ đóng rắn của mực nhiệt rắn thường nằm trong khoảng từ 150 độ đến 200 độ, với thời gian 20-60 phút. Các thông số xử lý của mực nhiệt rắn của các nhãn hiệu và mẫu mã khác nhau có thể khác nhau và cần được điều chỉnh theo tình hình thực tế.
Xử lý mực cảm quang: Đầu tiên, làm khô bảng mạch in sau khi cắm điện để loại bỏ dung môi trong mực và để khô ban đầu. Sau đó, quá trình phơi sáng được thực hiện và các thành phần cảm quang trong mực sẽ trải qua các phản ứng quang hóa thông qua chiếu xạ tia cực tím, tạo thành các cấu trúc liên kết chéo. Cuối cùng, phát triển và loại bỏ mực khỏi khu vực không được phơi sáng, để lại mực cắm đã đông đặc. Thời gian phơi sáng và các thông số phát triển cần phải được kiểm soát chính xác theo đặc tính cảm quang của mực và các yêu cầu cụ thể của bảng mạch in.
6, Đánh bóng
Bề mặt của lỗ cắm được xử lý có thể không đồng đều và cần được đánh bóng để làm cho bề mặt bảng mạch in trở nên mịn màng và đáp ứng các yêu cầu quy trình tiếp theo.
Đánh bóng cơ học: Sử dụng các thiết bị như máy mài, bề mặt bảng mạch in được đánh bóng bằng các dụng cụ như giấy nhám hoặc đá mài. Trong quá trình đánh bóng, cần kiểm soát áp suất, tốc độ và thời gian đánh bóng để tránh việc đánh bóng quá mức có thể khiến vật liệu lỗ cắm bị mòn hoặc bề mặt bảng mạch in bị hỏng. Sau khi đánh bóng, bảng mạch in cần được làm sạch để loại bỏ bụi bẩn còn sót lại và các tạp chất khác trên bề mặt.
Đánh bóng bằng hóa chất: Đối với một số bảng mạch in yêu cầu độ phẳng bề mặt cực cao, có thể sử dụng phương pháp đánh bóng bằng hóa chất. Ngâm bảng mạch in trong dung dịch hóa học chuyên dụng để loại bỏ những phần nhô ra nhỏ trên bề mặt thông qua các phản ứng hóa học, đạt được bề mặt nhẵn và đều. Đánh bóng bằng hóa chất có thể cải thiện chất lượng bề mặt một cách hiệu quả mà không làm hỏng các mạch bên trong của bảng mạch in, nhưng nó đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ các thông số như nồng độ, nhiệt độ và thời gian xử lý của dung dịch hóa chất.