机械钻孔与雷射钻孔课件.ppt

机械钻孔与雷射钻孔的概论与差异,Dec23,2013CindyXia,2,Agenda,2,機械鑽孔製程,鑽孔的目的與使用物料,雷射鑽孔製程,3,PCB製程-鑽孔製程,4,钻孔的目的,在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊为后工序的加工做出定位或对位孔,5,孔的分類,通孔,盲孔,埋孔,VIA孔,鑽孔使用的物料及特性,6,钻咀,底板,面板,复合材料LE100/300/400/Phenolic铝箔压合材L.C.O.AEO+铝合金板Alsheet铝片,复合材料木质底板酚醛树脂板酚醛底板铝箔压合板L.C.O.AS3000,7,鑽孔使用的物料及特性,盖板作用：防止钻头钻伤台面防止钻头折断减少毛刺散热要求：有利于钻刀的散热，降低钻孔温度；不折断钻咀；,8,鑽孔使用的物料及特性,盖板作用：防止钻孔上表面毛刺保护覆铜箔层不被压伤，提高孔位精度。要求：有利于钻刀的散热，降低钻孔温度；不折断钻咀；,鑽孔使用的物料及特性,9,底板作用：保护板面，防止压痕导向，防止钻头在铜面上打滑，提高孔位精度减少毛刺散热防止钻孔披锋；防止损坏钻机台；减少钻咀损耗。要求：板面平滑、清洁；产生的碎屑小；与待钻板大小一致。,10,Agenda,2,機械鑽孔製程,鑽孔的目的與種類,雷射鑽孔製程,內層裁板,機械鑽孔(N層）,內層AOI,內層曝光蝕刻去膜,去膠渣(C313)（N層）,壓合（A版）,化學鍍銅(M011)（N層）,棕化,壓合(K012),X-Ray鑽靶,成型裁邊,棕化（A版）,外層顯影,外層顯影（N層）,電鍍（N層）,外層蝕刻（N層）,成型裁邊(A版）,鐳射mask曝光,鐳射mask蝕刻,雙面打薄,內層蝕刻後AOI,鐳射maskAOI,外層曝光,銑床成型,外層電氣測試,成品檢查,化學銀,X-Ray鑽靶,成型裁邊,曝光(N層）,雙面打薄,電鍍,Deburr水洗,去膜蝕刻,鐳射鑽孔,阻抗測試,化學鍍銅,去膠渣,PCB生產流程:,成檢後蓋章,包裝,前灌孔,液型抗焊,雙面文字印刷,阻抗測試,鑽孔,Deburr水洗,12,機械鑽孔製程-鑽頭,钻頭作用：通过钻机在高转速和一定落速带动下钻穿线路板。要求：钻刀直径、钻尖面；材质有一定韧性、硬度及耐磨性能钻头的主要类型有：ST型、UC型,UC型-因減少和基板接触的面積所以可提昇孔壁品質,ST型-基本上再研磨次数比UC型多,13,機械鑽孔製程-鑽頭,UC型,ST型,结构不同点：,0.40.8mm,14,IACConfidential,機械鑽孔製程-設備,15,機械鑽孔製程-鑽頭不良說明,缺口:會造成孔大,燒焦,崩尖.孔壁粗糙,中心點分離:會造成孔變形,斷針孔粗,中心點重疊:會造成孔變形,斷針孔粗,大小頭:會造成偏孔移位,燒焦,崩孔,亮點:造成孔粗&燒焦,中心線不直:會造成孔大&孔偏,燒焦,內外弧:會造成孔大,斷針偏孔,16,機械鑽孔製程-常見問題,17,機械鑽孔製程-圖片範例,孔位精度(DrillingDeflection),孔位精度(Shift),鑽頭剛性適当的畳板数主軸Run-out管理適当的EntryBoard的使用鑽孔機的機床精度,定位PIN不適当鑽孔機的機床移位内層移位,18,機械鑽孔製程-圖片範例,内壁粗度,樹脂焦渣,電鍍後電気導通的信頼性対内層絶縁的信頼性對策:提昇粉屑的排出性降低孔壁粗度,在鑽孔時因熱溶化的樹脂、付着在内層銅箔上造成電鍍不良減少鑽頭與孔壁接触的面積（使用UC型）加快進刀速撃孔数、畳板数重新検討,基板钻孔未能钻穿,钻咀长度不正确或钻机的深度数值调校不正确所致,19,Agenda,2,機械鑽孔製程,鑽孔的目的與種類,雷射鑽孔製程,20,IACConfidential,雷射鑽孔製程-LASER分类,光谱图,激光类型主要包括红外光和紫外光两种；,可見光,紫外線(UV),紅外線(IR),21,IACConfidential,雷射鑽孔製程-雷射加工介紹,雷射鑽孔的主要功能雷射鑽孔一般用於Via孔(微通孔)随着PCB向微型和高密度互连的方向发展，越来越多制板采用微导孔的连接方式实现高密度互连，傳統機械鑽孔的小孔能力，幾乎已經到極限；隨著盲孔設計的發展，高密度的需求其可靠性也需要新工藝與以改善，雷射鑽孔因應而生,22,IACConfidential,雷射鑽孔製程-主要方法,LASER类型UV激发介质YAG激发能量发光二极管代表机型：ESI5320LASER类型IR（RF）激发介质密封CO2气体激发能量高频电压代表机型：HITACHILC-1C21E/1CLASER类型IR（TEA）激发介质外供CO2气体激发能量高压电极代表机型：SUMITOMOLAVIA1000TW,雷射鑽孔的主要方法為IR&UVLaser，其加工方式是不一樣的,23,IACConfidential,雷射鑽孔製程-鑽孔的相關物料,雷射鑽孔的主要方法為IR&UVLaser，其加工方式是不一樣的，其使用的材料有不一樣1.如下圖所示，對於紅色波長的光，件的FR4覆銅板成分中，純樹脂將較穩定的被吸收性能，故常規的紅外（CO2)加工技術將取消常規FR4內的玻璃布成分，但因為純樹脂的可彎折能力太差，運輸困難，因此發明了樹脂加銅箔的複合片RCC,2.UV光在0.3微米以下的波長，可讓FR4的三大成份體一致吸收性能，所以也適合用於常規的P片中,3.為了提高CO2紅外線光的加工技術，還發明了黑化複銅樹脂片高密玻璃布等。而FR4也同樣被利用到CO2紅外光的盲孔加工技術,24,IACConfidential,雷射鑽孔製程-IR(CO2)流程,25,IACConfidential,雷射鑽孔製程-UV流程,26,IACConfidential,雷射鑽孔製程-UV流程,28,IACConfidential,雷射鑽孔製程-雷射Via的規範,29,IACConfidential,雷射鑽孔製程-雷射Via的規範,ConformalMask以銅窗大小決定孔徑所以使用較大的LaserBeam加工。,Direct以LaserBeam大小決定孔徑。,CopperDirect以LaserBeam大小決定孔徑