干膜SLOT 孔封孔能力探討

1、干膜SLOT 孔封孔能力探討     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，穿孔會留下干膜碎，在顯影過程中易粘到板面，導(dǎo)致開路報廢，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，如穿孔則會導(dǎo)致孔內(nèi)殘銅影響安裝，本文對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，大的整個孔壁均無干膜，小的破洞只有“針眼”大小。三、SLOT

2、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 孔穿孔的魚骨圖：四、試驗設(shè)計：由于制造過程中，大多數(shù)Slot 孔穿發(fā)生在薄板（32mil 以內(nèi)板厚）鑒于此，本著“對癥下藥”的原則，設(shè)計如下條件進(jìn)行驗證：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)2.55678367893.57891047891058910115.589101169101112其它條件：轆板方向與SLOT 長方向垂直，（下稱垂直）轆板溫度90，轆板

3、壓力：3.5bar，出板溫度53，沖板壓力1.7bar。結(jié)果如下：SLOT 孔短軸長mm轆板方向總孔數(shù)不同板厚的穿孔數(shù)總穿孔數(shù)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:將破孔率和SLOT 孔短軸長度繪成以下二維圖：由上圖可以看出兩者關(guān)系曲線的拐點出現(xiàn)在點(4,1.8)，證明干膜封薄SLOT 孔板的

4、能力為短軸長為4mm(長軸長度不限)。由于轆板方向與Slot 長方向垂直，即壓轆在Slot 孔上停留時會使干膜變薄，停留時間越長，則干膜越易變薄，相應(yīng)地越易破裂穿孔，因長方向與轆板方向平行，它的長短對壓轆停留時間無影響，故長軸的長度不影響破裂穿孔。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，以下為不同參數(shù)的試驗情況：A.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度53，沖板壓力：1.7bar,見表二；B.條件：轆板機(jī)壓力:3.5bar，出板溫度：42,沖板壓力：1.7bar,

5、見表三；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，見表六。（表二）總Slot 孔數(shù)轆板方向干膜厚度穿孔數(shù)比例2688垂直1.5mil1063.94%2688垂直2.0mil00（表三）總Slot孔數(shù)轆板方向出板溫度穿孔數(shù)比例2688垂直531063.94%2688垂直42893.3%（表四）總Slot 孔數(shù)轆板方向沖板壓力穿孔數(shù)比例2688垂直1.7bar1063.94%2688垂直1.2bar4

6、91.82%（表五）總Slot 孔數(shù)轆板方向轆板壓力穿孔數(shù)比例2688垂直3.5bar1063.94%2688垂直4.0bar1214.5%（表六）總Slot 孔數(shù)轆板方向穿孔數(shù)比例2688垂直1063.94%2688平行1977.3%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)條件驗證：在4.2 的試驗基礎(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)的驗證，以下

7、為批量生產(chǎn)的驗證結(jié)果：A轆板方向：表七數(shù)量（PNL）轆壓出板溫度沖壓轆板方向穿孔數(shù)比例703.5531.8barSLOT孔長方向與貼膜方向平行2231.4%703.5531.8barSLOT 孔長方向與貼膜方向垂直68.56%B.沖板壓力(轆板方向與SLOT 孔長方向垂直)：表八數(shù)量（PNL）轆壓出板溫度沖板壓力穿孔數(shù)比例2803.5531.7bar3010.7%2803.5531.2bar4 1.4%C.曝光能量：表九數(shù)量（PNL）轆壓出板溫度沖板壓力曝光能量穿孔數(shù)比例4203.5541.7bar7格露銅276.43%3503.5531.7 bar7 格露銅113.14%D.出板溫度：表十?dāng)?shù)量（PNL）轆板溫度出板溫度轆板壓力曝光能量沖板壓力穿孔數(shù)比例75105433.58 格露銅1.7 bar1520%70115503.58 格露銅1.7 bar1724.28%E.干膜厚度：表十一數(shù)量（PNL）板厚干膜厚度出板溫度轆板壓力爆光能量沖板壓力穿孔數(shù)比例2416mil-32mil2mil523.5bar8 格露銅1.7 bar002416mil-32mil1.5mil513.5 bar8 格露銅1.7 bar416.7%F.板料厚度：表十二數(shù)量（PNL）板厚出板溫度轆板壓力曝光能量沖板壓力穿孔數(shù)比例28059mil523.5bar 8 格露銅1.7 bar3010