Hartsitulppaus ja juotosmaskaus ovat erittäin yleisiä ja tärkeitä prosesseja piirilevyjen (Printed Circuit Board) valmistuksessa läpivientireikien käsittelyssä. Ne ovat kaksi eri menetelmää piirilevyjen läpivientien käsittelyyn, ja niiden käyttötarkoituksessa, prosessissa ja sovellustilanteissa on merkittäviä eroja.
Tässä artikkelissa tarjotaan yksityiskohtainen vertailu ja selitys useista näkökulmista.
Keskeiset käsitteet:
● Hartsitulpatut läpiviennit: Ensisijainen tarkoitus on estää juotospastan valuminen läpivienneistä juottamisen aikana, mikä voi aiheuttaa oikosulkuja, kylmiä juotoksia tai syvennyksiä läpivientiaukkoihin. Kyseessä on toiminnallinen, sisäinen täyttöprosessi. Käytetään tyypillisesti BGA (Ball Grid Array) -kotelointialueiden läpivienneissä.
● Juotosmaskireikien peittäminen: Ensisijaisena tarkoituksena on estää juoksukkeen ja muiden epäpuhtauksien jääminen reikiin ja pitää piirilevyn pinta tasaisena helppoa asennusta varten. Kyseessä on pintakäsittely- ja juotosmaskiprosessi. Käytetään tyypillisesti ruuvinreikiin, asemointireikiin tai tavallisiin reikiin ei-johdotusalueilla.
Yksityiskohtainen vertailu:
Ominaisuudet: Hartsitulpatut läpiviennit Juotosmaskireiät
| Vertailu | Hartsitulppaus | Juotosmaski |
| Ydintarkoitus | Estää juotosten oikosulut ja juotospallojen valumisen BGA-alueen takapuolelle läpiviennin kautta. | Varmista sähköinen luotettavuus. Pidä piirilevyn pinta tasaisena kontaminaation estämiseksi ja täytä asiakkaan ulkonäköä ja puhtautta koskevat vaatimukset. |
| Prosessin sijainti | Tyypillisesti suoritetaan sisäpiirikerroksen valmistuksen jälkeen ja ennen laminointia tai laminoinnin jälkeen ja ennen ulkopiirikerroksen valmistusta. Tämä on piirilevyjen valmistuksen keskivaiheen prosessi. | Suoritetaan ulkokerroksen piirilevyjen syövytyksen jälkeen ja ennen pintakäsittelyjä (kuten tinausta tai upotuskultaa). Tämä on piirilevyjen valmistuksen viimeinen vaihe. |
| Materiaalit | Erikoisepoksihartsi, jolla on hyvä juoksevuus, pieni kutistuma kovettumisen jälkeen ja korkea lämmönkestävyys. | Tavallinen juotosmaskin muste, joka tunnetaan myös nimellä "vihreä öljy", on samaa materiaalia kuin piirilevyn juotosmaski. |
| Prosessin kulku | 1. Poraus
2. Hartsitulppaus (tulostus tai tyhjiötäyttö)
3. Paisto ja kovetus
4. Hionta ja kiillotus (ylimääräisen hartsin poistaminen pinnan tasoittamiseksi)
5. Jatka laminointia/piirilevyjen valmistusta | 1. Kaikkien piirien ja porausten viimeistely
2. Juotosmaskin musteen tulostus (peittäen sekä läpiviennit että pinnan samanaikaisesti)
3. Esilämmitys
4. Valotus ja kehitys (juotettujen alueiden paljastaminen)
5. Lopullinen kovetus |
| Pinnan kunto | Tulppauksen ja hiomisen jälkeen pinta on täysin sileä ja se voidaan tasoittaa täysin kuparipinnan kanssa, mikä helpottaa myöhempää liitostyynyn valmistusta. | Pinnassa on pieniä painaumia (muste kutistuu kovettumisen aikana), ja se näyttää koveralta. Tyynyjä ei voi asettaa tälle pinnalle. |
| Sähköinen vaikutus | Täyttämisen jälkeen reiät eivät ole enää johtavia (ellei niitä ole erityisesti suunniteltu johtavalla hartsilla). | Läpivientien johtavuus pysyy muuttumattomana; läpivientien sisäseinät ovat edelleen kuparipinnoitetut, mikä säilyttää johtavuuden. |
| Maksaa | Erittäin korkea. Kahden monimutkaisen prosessin, hartsitäytön ja jauhamisen, lisäämisen vuoksi prosessivaatimukset ovat erittäin korkeat. | Hyvin alhainen. Tämä on yksinkertaisesti epäsuora vaihe tavallisessa juotosmaskiprosessissa, eikä se aiheuta juurikaan lisäkustannuksia. |
| Keskeiset sovellusskenaariot | 1. Läpiviennit BGA-piirilevyjen alla (ratkaisevan tärkeää)
2. Läpiviennit, jotka vaativat liitäntäpisteestä liitäntäpisteeseen -suunnittelun
3. Suuritiheyksiset liitäntäkortit, jotka estävät oikosulut
4. Korkeaa luotettavuutta vaativat tuotteet: | 1. Muut kuin metalliset ruuvinreiät/kohdistusreiät
2. Tavalliset läpivientireiät, joissa asiakkaat nimenomaisesti tarvitsevat suojaa epäpuhtauksilta
3. Tuotteet, joilla on tiukat vaatimukset piirilevyn puhtaudelle |
Miten valita?
1. Sijainti ja toiminta:
● Jos läpivienti on BGA-padin päällä tai hyvin lähellä sitä, hartsitulppaus on pakollinen; muuten SMT-juottamisen aikana voi esiintyä oikosulku.
● Jos läpivienti on alueella, jota ei tarvitse reitittää, ja sen tarkoitus on ainoastaan esteettiset syyt tai kontaminaation estäminen, juotosmaskin tulppaus riittää.
2. Suunnitteluvaatimukset:
● Jos suunnittelussa on pad-pad-läpivientireiät (eli läpivienti on padin keskellä), hartsitulppaus ja hionta ovat tarpeen padin sijoittelua ja juottamista varten.
● Jos kyseessä on vain yksinkertainen läpireikä, juottamista ei tarvita, ja juotoksen peittäminen on valinnaista (piirilevyn valmistajan standardeista riippuen).
3. Kustannusbudjetit:
● Hartsitulppaus lisää piirilevyjen valmistuskustannuksia ja toimitusaikoja merkittävästi. Sitä tulisi välttää, ellei se ole ehdottoman välttämätöntä.
Yleisiä väärinkäsityksiä:
Väärinkäsitys 1: Voiko juotosmaski estää BGA-oikosulkuja?
● Ei! Juotosmaski on reiän sisällä oleva ohut kerros, jonka pinta on syvennetty. Korkean lämpötilan juottamisen aikana sula juotospasta voi helposti rikkoa tämän kerroksen ja virrata reikään, mikä johtaa riittämättömiin juotoksiin tai oikosulkuun juotteen tunkeutumisen vuoksi takapuolella.
Väärinkäsitys 2: Voivatko hartsitulpatut läpiviennit edelleen johtaa sähköä?
● Tavallisen hartsitulppauksen jälkeen läpivienti täytetään eristävällä hartsilla, eikä ylemmän ja alemman kerroksen välillä ole enää sähkönjohtavuutta tämän reiän kautta. Jos tätä reikää käytetään kerrosten väliseen johtamiseen, on tärkeää varmistaa, että läpivientien seinämät on metalloitu asianmukaisesti ennen tulppausta ja että hartsi täyttää vain läpiviennin vahingoittamatta kuparipinnoitetta. Joskus käytetään "kansi-läpivienti"-rakennetta, jossa vain läpiviennin kaksi päätä tiivistetään hartsilla, jolloin keskimmäinen osa jää ontoksi ja johtavaksi. Tämä prosessi on kuitenkin monimutkaisempi.
Väärinkäsitys 3: Voitko tunnistaa ne suoraan ulkonäön perusteella?
Valmiilla taululla ne voitaisiin tunnistaa tarkkailemalla:
● Hartsitulpatut läpiviennit: Läpiviennin aukko on tasainen ja hartsimateriaali saattaa olla näkyvissä (väri voi poiketa juotosmaskista tai se voi näyttää kuparinväriseltä, jos kuparipinnoitus tehtiin hiomisen jälkeen).
● Juotosmaskin läpiviennit: Läpivientiaukon keskellä on selkeä pyöreä syvennys, jonka väri vastaa ympäröivää juotosmaskia.
Yhteenveto:
● Hartsitulpatut läpiviennit: Toiminnallinen täyttö, sähköisen luotettavuuden ongelmien ratkaiseminen (oikosulkujen esto), korkeat kustannukset, monimutkainen prosessi.
● Juotosmaskireikien peittäminen: Pintajuotosmaski, joka ratkaisee ulkonäkö- ja puhdistusongelmat, on edullinen, yksinkertainen ja kätevä.
Piirilevyä suunniteltaessa on välttämätöntä kommunikoida piirilevyn valmistajan kanssa läpivientien sijainnista ja toiminnasta sekä määritellä selkeästi läpivientien tulppaus- tai peitevaatimusten vaatimukset piirilevyn luotettavuuden ja kustannusten hallinnan varmistamiseksi. BGA-alueella hartsitulppaus on yleensä pakollinen prosessivaatimus.
Benlida on keskittynyt piirilevyjen valmistukseen ja kokoonpanoon 14 vuoden ajan. Olemme tarjonneet asiakkaillemme erinomaisia piirilevy- ja piirilevypohjapalveluita sekä muita palveluita. Jos sinulla ja piirilevylläsi on tarpeita läpivientitekniikkaan, ota yhteyttä Benlidaan ja keskustellaan lisää!
fi
WhatsApp