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PCB Blog - 樹脂ジャツクPCBプロセスの説明

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樹脂ジャツクPCBプロセスの説明
2023-07-05
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Author:Sabrina      文章を分かち合う

樹脂栓のプロセスは近年PCB産業における応用がますます広くなっており、特に層数が高く、PCBの厚みが大きい製品に人気がある。グリースジャックまたは圧着充填樹脂を使用して解決できない一連の問題を解決するために、樹脂ジャックを使用することが望まれている。しかしながら、このようなプロセスに用いられる樹脂自体の特性のため、作製には多くの困難を克服する必要があり、良好な樹脂ジャック製品の品質を得ることができる。


樹脂栓の由来

電子製品技術の更新に伴い、電子ウェハの構造と設置方式も改善と変革を続けている。その発展は基本的には、足を持つ部品から、ボール型マトリックスを用いて溶接点を配置する高度に密集した集積回路モジュールに発展した。次の図から、コンポーネントの発展過程を見ることができます。


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樹脂栓の由来

PCB産業の中では、多くのプロセス方法が業界内で広く応用されており、人々はあるプロセス方法の由来にほとんど関心を持っていない。実は、球形マトリックス配列の電子ウェハが発売されたばかりの頃、このような小型のウェハ貼付部品のために工夫が凝らされており、構造的に完成品のサイズを縮小することが期待されていた。

1990年代、日本のある会社は穴を直接塞いで表面に銅めっきをする樹脂を開発した。主にグリース栓の穴に現れやすい空内ブローの問題を解決するためだった。イントールはこのプロセスをイントールの電子製品に応用し、いわゆるPOFVの一部の工場でもViaonpadと呼ばれる)プロセスを誕生させた。


樹脂ジャツクの使用

現在、樹脂栓の技術は主に以下のいくつかの製品に応用されている:

1、POFV技術の樹脂ジャツク

POFV技術の樹脂ジャックの技術原理は樹脂を利用して導通孔を塞ぎ、その後孔表面に銅めっきを行う。

POFV技術の利点は、穴と穴の間隔を縮小し、板の面積を小さくすることである。配線と配線の問題を解決し、配線密度を高める。

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POFV技術の樹脂ジャツク


2、内層HDI樹脂ジャツク


内層HDI樹脂ジャックの技術原理は、内層HDIの埋め穴を樹脂を用いて塞ぎ、圧着している。このプロセスは、圧着された誘電体層の厚さ制御と内層HDI埋孔充填剤設計との間の衝突をバランスさせている。

内層HDI埋設孔が樹脂で満たされていない場合、過熱衝撃時にPCBは破裂板の問題が発生し、そのまま廃棄される。樹脂栓を用いない場合は、糊詰めのニーズを満たすために複数枚のPPを圧着する必要があるが、そうすると、PPシートの追加により層と層の間の誘電体層の厚さが厚くなる。


内層HDI樹脂ジャックはHDI製品の薄い誘電体層の需要に対応するためにHDI製品に広く応用されている。内層HDIに埋め込み穴が設計されたブラインド埋め込み穴製品については、中間


2、内層HDI樹脂ジャツク

内層HDI樹脂ジャックの技術原理は、内層HDIの埋め穴を樹脂を用いて塞ぎ、圧着している。このプロセスは、圧着された誘電体層の厚さ制御と内層HDI埋孔充填剤設計との間の衝突をバランスさせている。

内層HDI埋設孔が樹脂で満たされていない場合、過熱衝撃時にPCBは破裂板の問題が発生し、そのまま廃棄される。樹脂栓を用いない場合は、糊詰めのニーズを満たすために複数枚のPPを圧着する必要があるが、そうすると、PPシートの追加により層と層の間の誘電体層の厚さが厚くなる。


内層HDI樹脂ジャックはHDI製品の薄い誘電体層の需要に対応するためにHDI製品に広く応用されている。内層HDIに埋め込み穴がある設計のブラインド埋め込み穴製品については、中間結合の媒体設計が薄いため、内層HDI樹脂栓の製造工程を追加する必要があることも多い。


一部の盲孔製品は盲孔層の厚さが0.5 mmより大きいため、圧着フィラーは盲孔を埋めることができず、樹脂栓を行って盲孔を埋める必要があり、後続のプロセスで盲孔に銅がない問題が発生しないようにする必要がある。


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HDI樹脂ジャツク

3、スルーホール樹脂ジャツク

一部の通信製品では、PCBの厚さが3.2 mm以上であるため、製品の信頼性の問題を高めたり、グリース栓による信頼性の問題を改善したりするために、コストの許す限り、樹脂を用いて通孔を塞いだりしています。これは最近、樹脂栓プロセスが普及してきた大きな製品のカテゴリです。


樹脂ジャツクの製造工程

以上紹介した3種類の樹脂ジャックは、それぞれ次のように製造工程が異なる。


3.1、POFVタイプの製品は工場の設備によって異なる製造工程も異なる)

1)材料オープン→穴あけ→PTH/めっき→穴あけ→ベーキング→研磨→PTH/めっき→外層配線→半田防止→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷

2)材料オープン→穴あけ→沈銅→板電→板電加厚銅)→樹脂穴あけ→磨き→穴あけ→沈銅→板電→外層パターン→パターンめっき→エッチング→ソルダーレジスト溶接→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷


3.2、内層HDI樹脂ジャックタイプ製品の2種類の製造工程:研磨と非研磨の2種類)


研磨プロセス:

1)材料オープン→穴埋め内層パターン→AOI→圧着→穴あけ→PTH/めっき→穴あけ→ベーキング→研磨→内層ライン→ブラウン化→圧着→穴あけレーザー穴あけ/機械穴あけ)→PTH/めっき→外層ライン→半田防止→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷

2)開材→埋孔内層パターン→AOI→圧着→穿孔→沈銅→板電→板電加厚銅)→樹脂栓→磨き→内層パターン→AOI→圧着→穿孔→沈銅→板電→外層パターン→パターンめっき→エッチング→ソルダレジスト→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷

研磨不要:材料開→穴埋め内層パターン→AOI→圧着→穴あけ→PTH/めっき→内層ライン→ブラウン化→穴あけ→平坦化→ベーキング→圧着→穴あけレーザー穴あけ/機械穴あけ)→PTH/めっき→外層ライン→ソルダーレイング→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷


3.3、外層貫通孔樹脂栓の種類

1)材料オープン→穴あけ→PTH/めっき→穴あけ→ベーキング→研磨→ベーキング→外層配線→半田防止→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷

2)材料を開ける→穴あけ→沈殿銅→板電→板電を厚くする→樹脂栓をする→ベーキング→研磨→ベーキング→外層パターン→パターンめっき→エッチング→ソルダーレジスト溶接→表面処理→成形→電気測定→FQC→出荷


4、樹脂栓の製造過程における特別な場所

以上のプロセスから、プロセスが異なることが明らかになりました。一般的に私たちの理解では、「樹脂栓」の後に続くのが「ドリル穴と沈殿銅板電気」の製造工程の製品であり、私たちはPOFVの製品だと考えています。「樹脂ジャック」の直後の製造工程が「内層パターン」であれば、内層HDI樹脂ジャック製品と考えられます。「樹脂ジャツク」の直後のプロセスが「外層パターン」であれば。

以上の異なる種類の製品は製造工程に厳格に定義されており、製造工程を間違えてはならない。


5、樹脂栓の製造工程の改善

1)樹脂栓を採用した製品に対して、製品の品質を改善するために、人々も絶えず製造工程の調整を行って彼の生産工程を簡略化し、その生産の良率を高めている。

2)特に内層HDIジャックの製品に対して、研磨後の内層線路開放の廃棄率を下げるために、人々は線路を採用してから穴を塞ぐプロセスを採用して製作して、先に内層線路製作を完成して、樹脂ジャック後に樹脂を予備硬化して、それから圧着段階の高温を利用して樹脂を硬化する。

3)最初の頃は、内層HDIジャックに対して、UV予固+熱硬化型のインクを使用していたが、現在は熱硬化性の樹脂を直接選択することが多く、内層HDI樹脂ジャックの熱効率を比較的に効果的に向上させた。


6、樹脂栓の工程条件

1)樹脂栓の穴の動きは数万個であり、穴が1つふさがっていないことを保証しなければならない。このような1万分の1の欠陥は廃棄の確率を招き、必然的に技術上で厳格な思考と規範を行うことが求められる。

2)良好な塞栓装置は必然的な要求である。現在、樹脂栓に使用されているシルク印刷機は、真空栓機と非真空栓機の2つの種類に分けることができます。


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真空プラグと非真空プラグ


7、普通シルク印刷機の非真空プラグプロセス

1)シルク印刷機の選択は、最大のシリンダ圧力、グリッドパイプ、刃物台の安定性及び水準などを考慮することが重要である。

2)シルク印刷のドクターブレードは2 CM厚さ、70〜80度硬度のドクターブレードを使用する必要があり、もちろん、強酸、強アルカリに耐える特性を備えなければならない。

3)シルク印刷のスクリーン版選択はスクリーンを選択することができ、アルミニウムシートを選択することもできる。制御するのは、穴あけ加工条件の要求に応じて、適切なメッシュ目数と穴あけ直径に対する窓開きの大きさを選択することです。

4)樹脂栓に使用されるガスケットには様々なこだわりがあるが、エンジニアに見落とされることが多い。ガスケットはガスを導くだけでなく、支持する役割も果たしています。密孔の領域については、下敷きをドリルした後、領域全体が空洞になっています。この位置では、下敷きは弓状になったり変形したりして、板に対する支持力が最も悪くなり、この位置の塞栓の豊満度が悪くなります。だから、下敷き板を作るときは、広い面積の空席の問題を克服するために、現在の最も良い方法は2 mm厚の下敷き板を使用して、下敷き板の2/3の深さだけをドリルすることです。

5)印刷の過程で、最も重要なのは印刷の圧力と速度を制御することであり、一般的には、アスペクト比が大きいほど、孔径が小さい板ほど、要求される速度が遅くなり、圧力要求が大きくなる。遅い速度の制御は、オリフィス気泡の改善に最も効果的である。


8、真空樹脂穴あけ機の真空穴あけプロセス


真空樹脂栓機の高価な価格と、その設備使用とメンテナンス技術の機密性から、現在ではこの技術を使用できるPCBメーカーは数えるほどだ。


VCP真空樹脂栓機の栓孔技術は主にインククリップと2つの横動可能な栓制御ヘッドがあり、栓ヘッドには多くの小孔がある。装置の真空引きが終わった後、ピストンでインクホルダーの中のインクを栓ヘッドの中の小さな穴に押し込み、2つのトラバース栓ヘッドはまずPCBをクランプし、それから栓ヘッドの中の多くの小さな穴を通じてインクをPCBの上の貫通穴または盲穴に埋める。PCBは真空ボックス内に垂直に掛けられており、横動したプラグヘッドは板の中の穴を樹脂で満たすまで下に移動することができる。ジャックヘッドとインクの圧力を調節してジャックのフルネスの要求を満たすことができ、異なるPCBサイズは異なる大きさのジャックヘッドを用いてジャックすることができる。栓穴が完成したら、ドクターブレードスラリー栓穴インキで剃ってから栓穴インキホルダーに追加し、再利用することができます。

現在では、スクリーンを用いて印刷を行う真空プラグ機の一種もあり、CCD位置合わせシステムを用いて位置合わせを行い、その操作は通常のシルク印刷に似ているが、真空プラグ穴の製造工程が1つ増えている。このようなジャツクプラグ


8、真空樹脂穴あけ機の真空穴あけプロセス

真空樹脂栓機の高価な価格と、その設備使用とメンテナンス技術の機密性から、現在ではこの技術を使用できるPCBメーカーは数えるほどだ。

VCP真空樹脂栓機の栓孔技術は主にインククリップと2つの横動可能な栓制御ヘッドがあり、栓ヘッドには多くの小孔がある。装置の真空引きが終わった後、ピストンでインクホルダーの中のインクを栓ヘッドの中の小さな穴に押し込み、2つのトラバース栓ヘッドはまずPCBをクランプし、それから栓ヘッドの中の多くの小さな穴を通じてインクをPCBの上の貫通穴または盲穴に埋める。PCBは真空ボックス内に垂直に掛けられており、横動したプラグヘッドは板の中の穴を樹脂で満たすまで下に移動することができる。ジャックヘッドとインクの圧力を調節してジャックのフルネスの要求を満たすことができ、異なるPCBサイズは異なる大きさのジャックヘッドを用いてジャックすることができる。栓穴が完成したら、ドクターブレードスラリー栓穴インキで剃ってから栓穴インキホルダーに追加し、再利用することができます。

現在では、スクリーンを用いて印刷を行う真空プラグ機の一種もあり、CCD位置合わせシステムを用いて位置合わせを行い、その操作は通常のシルク印刷に似ているが、真空プラグ穴の製造工程が1つ増えている。このような穴あけ機の穴あけの効果は最も良いが、高価な設備投資のため、現在では広く応用されていない


真空穴あけ機を使用することは樹脂の気泡問題を解決するのに最も良い方法であることは間違いなく、穴あけインクの選択も基本的に技術に制限されない。しかし、全面に樹脂があるため、樹脂の除去が非常に困難になっている。良好な研磨機を用いて共同で使用する必要がある。


9、樹脂栓後の磨き

1)不織布研磨板機又はベルト研磨機は樹脂栓をするための不可欠な設備であり、一方では設備が板面の樹脂を効果的に除去できるようにすることが要求され、他方では銅面の粗さに花拭き、傷付きなどの問題があってはならないことも要求される。


10、樹脂栓NGの予防改善策

1)適切なジャック用インクを選択し、インクの保管条件と賞味期限を制御する。

2)パッチビット開口部に空洞がないように、規範的な検査プロセス。硬すぎる穴あけ技術と良好なシルク印刷条件に頼って穴あけの良率を高めることができても、1万分の1の確率で製品の廃棄を招くことができて、時には1つの穴の空洞だけで穴にパッドがないために廃棄するのは本当にもったいない。これは検査によって空洞の位置を見つけて修理する動作しかない。もちろん、樹脂栓の空洞を検査する問題もかねてから検討されてきたが、今のところこの問題を解決できる設備は何もないようだ。人工検査の判断の精度を高めるには、さまざまな方法があります。

3)適切な樹脂、特に資料Tgと膨張係数の選択、適切な生産プロセス及び適切なディスペンサーパラメータを選択して、パッドと樹脂が熱を受けた後に離脱する問題を回避することができる。

4)樹脂と銅の層状化の問題に対して、孔表面の銅厚の厚さが15 umより大きい場合、このような樹脂と銅の層状化の問題は極めて改善できることを発見した。


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樹脂ジャツク技術


樹脂ジャック技術の応用の熟練度が絶えず向上し、気泡などの頑固な問題の効果的な解決に伴い、樹脂ジャック技術は絶えず普及している。例えばHDIブラインド穴あけによる樹脂穴あけ充填、積層HDI構造の内層HDI穴埋めVIPプロセスなどがある。


現在、業界で通用する標準的なIPC-650)では、樹脂栓の穴の上の銅厚に対する要求はまだ与えられていないようだ。潜在的なリスクは、樹脂栓の穴の上に電気めっきされた銅厚が薄くなると、内層HDI回線の表面処理、茶色化処理を経て、穴の上の薄い銅がレーザー穴に穿孔される可能性があり、電気試験時には問題があると判断することはできない。しかし、この薄い銅の耐高圧性などの面での品質が心配されている。


この問題では、我々の実験データによると、埋め込み穴の上の銅厚が15 umより大きく、Hozの完成銅厚の要求に合致することが保証できれば、一般的に品質異常は発生しない。もちろん、お客様がより高い導通要件を持っている場合は別です。


樹脂栓の技術は長年の発展を経て、多くのユーザーに受け入れられ、ハイエンド製品の中には欠かせない役割を果たしてきた。特にブラインド埋設孔、HDI、厚銅などの製品に広く応用されており、これらの製品は通信、軍事、航空、電源、ネットワークなどの業界に関連している。PCB製品の製造者として、樹脂ジャック技術の技術特徴、応用方法を理解して、私たちは絶えず樹脂ジャック製品の技術能力を高めて、製品の品質を高めて、このような製品の関連技術問題を解決する必要があります。