干膜SLOT 孔封孔能力探讨

1、干膜SLOT 孔封孔能力探讨     一、 前言：干膜盖孔穿孔是一普遍存在的难题，涉及较复杂的原因，穿孔会留下干膜碎，在显影过程中易粘到板面，导致开路报废，易穿孔的主要为Slot 孔，Slot孔指椭圆形的NPTH，Slot 孔的作用是PCBA 的工具孔，精度要求较高，不能在孔内有残铜，如穿孔则会导致孔内残铜影响安装，本文对Slot 孔封孔能力进行探讨。二、Slot 孔穿孔现象描述：1. Slot 孔穿孔指Slot 槽上所盖的干膜在干膜制程中出现破裂。（如图）2. Slot 槽干膜破裂有大有少，大的整个孔壁均无干膜，小的破洞只有“针眼”大小。三、SLOT

2、穿孔原因探讨：造成SLOt 孔穿孔的原因多种多样，有干膜本身延展性的不足，有制程的参数不稳定，不匹配等，以下为Slot 孔穿孔的鱼骨图：四、试验设计：由于制造过程中，大多数Slot 孔穿发生在薄板（32mil 以内板厚）鉴于此，本着“对症下药”的原则，设计如下条件进行验证：4.1干膜厚度：1.5mil板厚：16mil，20mil，24mil，32mil数量：各6PNL尺寸：20*16一组SLOT 孔尺寸:a（mm）b(mm)2.55678367893.57891047891058910115.589101169101112其它条件：辘板方向与SLOT 长方向垂直，（下称垂直）辘板温度90，辘板

3、压力：3.5bar，出板温度53，冲板压力1.7bar。结果如下：SLOT 孔短轴长mm辘板方向总孔数不同板厚的穿孔数总穿孔数比例16mil20mil 24mil32mil2.5垂直384210030.78%3 垂直384322071.8%3.5垂直384412182.1%4垂直384312171.8%4.5垂直38410752236%5垂直38418643318.1%6垂直38414742277.0%Total/5425198106/  分析:将破孔率和SLOT 孔短轴长度绘成以下二维图：由上图可以看出两者关系曲线的拐点出现在点(4,1.8)，证明干膜封薄SLOT 孔板的

4、能力为短轴长为4mm(长轴长度不限)。由于辘板方向与Slot 长方向垂直，即压辘在Slot 孔上停留时会使干膜变薄，停留时间越长，则干膜越易变薄，相应地越易破裂穿孔，因长方向与辘板方向平行，它的长短对压辘停留时间无影响，故长轴的长度不影响破裂穿孔。4.2寻找较佳的生产条件：在4.1 的基础上，试验薄板封Slot 能力为4mm（辘板方向宽度）但即使在这样的条件下约有2%的穿孔比例，于是不得不进行其它制程参数的试验，以下为不同参数的试验情况：A.条件：辘板机压力:3.5bar，出板温度53，冲板压力：1.7bar,见表二；B.条件：辘板机压力:3.5bar，出板温度：42,冲板压力：1.7bar,

5、见表三；C.条件：辘板机压力:3.5bar，出板温度：53,冲板压力：1.2bar,见表四；D.条件：辘板机压力:4.0bar，出板温度：53,冲板压力：1.7bar,见表五；E.条件：辘板机压力:3.5bar，出板温度53，冲板压力:1.7bar，见表六。（表二）总Slot 孔数辘板方向干膜厚度穿孔数比例2688垂直1.5mil1063.94%2688垂直2.0mil00（表三）总Slot孔数辘板方向出板温度穿孔数比例2688垂直531063.94%2688垂直42893.3%（表四）总Slot 孔数辘板方向冲板压力穿孔数比例2688垂直1.7bar1063.94%2688垂直1.2bar4

6、91.82%（表五）总Slot 孔数辘板方向辘板压力穿孔数比例2688垂直3.5bar1063.94%2688垂直4.0bar1214.5%（表六）总Slot 孔数辘板方向穿孔数比例2688垂直1063.94%2688平行1977.3%初步结果：由以上几表可以看出，冲板压力、辘板方向以及干膜厚度对SLOT 穿孔影响较大。冲板压力大，直接作用于干膜上的冲击力变大，使得干膜更易破裂，而干膜厚度的增加，干膜的延展性，抗冲击力均变强，不容易破裂。4.3较佳生产条件验证：在4.2 的试验基础上，得出干膜厚度，辘板方向，冲板压力是影响Slot 孔穿孔的关键参数，为进一步确认，就必须进行批量生产的验证，以下

7、为批量生产的验证结果：A辘板方向：表七数量（PNL）辘压出板温度冲压辘板方向穿孔数比例703.5531.8barSLOT孔长方向与贴膜方向平行2231.4%703.5531.8barSLOT 孔长方向与贴膜方向垂直68.56%B.冲板压力(辘板方向与SLOT 孔长方向垂直)：表八数量（PNL）辘压出板温度冲板压力穿孔数比例2803.5531.7bar3010.7%2803.5531.2bar4 1.4%C.曝光能量：表九数量（PNL）辘压出板温度冲板压力曝光能量穿孔数比例4203.5541.7bar7格露铜276.43%3503.5531.7 bar7 格露铜113.14%D.出板温度：表十数量（PNL）辘板温度出板温度辘板压力曝光能量冲板压力穿孔数比例75105433.58 格露铜1.7 bar1520%70115503.58 格露铜1.7 bar1724.28%E.干膜厚度：表十一数量（PNL）板厚干膜厚度出板温度辘板压力爆光能量冲板压力穿孔数比例2416mil-32mil2mil523.5bar8 格露铜1.7 bar002416mil-32mil1.5mil513.5 bar8 格露铜1.7 bar416.7%F.板料厚度：表十二数量（PNL）板厚出板温度辘板压力曝光能量冲板压力穿孔数比例28059mil523.5bar 8 格露铜1.7 bar3010