机械钻孔与雷射钻孔.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 4 0 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 27 IACConfidential 雷射鑽孔製程 雷射Via的規範 28 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