機(jī)械鉆孔與雷射鉆孔

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1、機(jī)械鉆孔與雷射鉆孔的概論與差異 DEC 2 3, 2013C I N D Y X I A 2 機(jī) 械 鑽 孔 製 程鑽 孔 的 目 的 與 使 用 物 料雷 射 鑽 孔 製 程 3N層 曝 光 蝕 刻 鍍 銅 灌 埋 孔壓 合 (一 )內(nèi) 層 鑽 孔 (一 )表 面 整 平鑽 孔 (二 ) 壓 合 (二 ) C.M-曝 光 蝕 刻雷 射 鑽 孔 鍍 銅 蝕 刻 4 q在板料上鉆出客戶要求的孔，孔的位置及大小均需滿足客戶的要求。q實(shí)現(xiàn)層與層間的導(dǎo)通，以及將來(lái)的元件插焊q為后工序的加工做出定位或?qū)ξ豢?5通孔盲孔 埋孔VIA孔 6 鉆 咀底 板 面 板q復(fù)合材料 LE100/300/400/Phe

2、nolicq鋁箔壓合材L.C.O.A EO+q鋁合金板Al sheet 鋁片q復(fù)合材料木質(zhì)底板q酚醛樹(shù)脂板酚醛底板q鋁箔壓合板L.C.O.AS3000 7 作用：防止鉆頭鉆傷臺(tái)面 防止鉆頭折斷 減少毛刺 散熱要求：有利于鉆刀的散熱，降低鉆孔溫度；不折斷鉆咀；鋁 片 復(fù) 合 樹(shù) 脂 鋁 片 浸 FP樹(shù) 脂 紙 板 酚 醛 板0.15-0.2mm適 用 于 普 通 板 鉆 孔 0.3mm軟 板 鉆 孔 0.25mm適 用 于 HDI板 ,PTFE板 ,BT板 ,軟板 鉆 孔 專 用 耗 材 0.25mm適 用 于 HDI板 ,軟 板 ， 背 鉆 鉆 孔專 用 耗 材 適 用 于 軟 板 和0.5m

3、mPTFE以 上 板鉆 孔 硬 度 85 8 作用：防止鉆孔上表面毛刺保護(hù)覆銅箔層不被壓傷，提高孔位精 度。 要求：有利于鉆刀的散熱，降低鉆孔溫度；不折斷鉆咀； 9 作用：保護(hù)板面，防止壓痕 導(dǎo)向，防止鉆頭在銅面上打滑，提高孔位精度 減少毛刺 散熱防止鉆孔披鋒；防止損壞鉆機(jī)臺(tái)；減少鉆咀損耗。要求：板面平滑、清潔；產(chǎn)生的碎屑??；與待鉆板大小一致。木 漿 板 白 色 密 胺 板 樹(shù) 脂 板 酚 醛 板 適 用 于 普 通 非 密 集 孔位 鉆 孔邵 氏 硬 度 56 2 適 用 于 HDI板 , 軟 板 鉆孔 專 用 耗 材邵 氏 硬 度 78 2 適 用 于 HDI板 ,軟 板 鉆孔 專 用 耗

4、 材邵 氏 硬 度 78 2 適 用 于 HDI板 ,軟 板 鉆孔 專 用 耗 材大 于 邵 氏 D級(jí) 硬 度 85 10 機(jī) 械 鑽 孔 製 程鑽 孔 的 目 的 與 種 類雷 射 鑽 孔 製 程 內(nèi) 層 裁 板 機(jī) 械 鑽 孔 (N層 ） 內(nèi) 層 AOI內(nèi) 層 曝 光蝕 刻 去 膜 去 膠 渣 (C313) （ N層 ） 壓 合 （ A版 ）化 學(xué) 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 m

5、ask曝 光鐳 射 mask蝕 刻雙 面 打 薄 內(nèi) 層 蝕 刻 後AOI 鐳 射 mask AOI 外 層 曝 光 銑 床 成 型外 層 電 氣 測(cè) 試成 品 檢 查化 學(xué) 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(cè) 試化 學(xué) 鍍 銅去 膠 渣PCB 生 產(chǎn) 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(cè) 試 鑽 孔 Deburr水 洗 12 作用：通過(guò)鉆機(jī)在高轉(zhuǎn)速和一定落速帶動(dòng)下鉆穿線路板。 要求：鉆刀直徑、鉆尖面；材質(zhì)有一定韌性、硬度及耐磨性能

6、鉆頭的主要類型有：ST型、UC型 UC型 - 因 減 少 和 基 板 接 觸 的 面 積 所 以 可 提 昇 孔 壁 品 質(zhì)ST型 - 基 本 上 再 研 磨 次 數(shù) 比 UC型 多 13 q ST型 0.40.8mmUC型的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì) ST/STX的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì) 高質(zhì)量的鉆孔品質(zhì)，低的鉆孔溫度，低的釘頭、膠渣、折斷率現(xiàn)象。操作簡(jiǎn)單，直徑控制容易，較多的研磨次數(shù) 低的折損率，減少了鉆孔扭矩阻力。 較大的使用范圍，使用于一般用途 利于微鉆和6層以上的PCB板。 利于一般直徑鉆頭和雙面板及6層以下多面板。 14I A C C O N F I D E N T I A L 主 要 型 號(hào) HITACHI P

7、OSALUX ADVANCED CONTROL制 造 區(qū) 域 日 本 制 造 瑞 士 制 造 美 國(guó) 制 造基 本 信 息 型 號(hào) 6L180、 E210E，有 6個(gè) 鉆 頭 ， 鉆 頭 鉆速 最 高 160/125rpm，空 氣 軸 承 鉆 頭 。 型 號(hào) 分 別 有 M22、M23兩 種 ， 有 5個(gè) 鉆頭 ， 分 別 最 高 是80Krpm-160Krpm，是 空 氣 軸 承 鉆 頭 。 型 號(hào) 是 TRUDRIL 104、2550 ， 有 5個(gè) 鉆 頭 ， 鉆頭 鉆 速 最 高 200Krpm，空 氣 軸 承 鉆 頭 。設(shè) 備 式 樣 15 缺 口 : 會(huì) 造 成 孔 大 ,燒 焦 ,

8、崩 尖 .孔 壁粗 糙 中 心 點(diǎn) 分 離 :會(huì) 造 成 孔 變 形 ,斷 針 孔粗 中 心 點(diǎn) 重 疊 : 會(huì) 造 成 孔 變 形 ,斷 針 孔 粗 大 小 頭 :會(huì) 造 成 偏 孔 移 位 ,燒 焦 ,崩 孔 亮 點(diǎn) :造 成 孔 粗 & 燒 焦 中 心 線 不 直 :會(huì) 造 成 孔 大 & 孔 偏 ,燒 焦內(nèi) 外 弧 :會(huì) 造 成 孔大 ,斷 針 偏 孔 16 17 孔 位 精 度 (Drilling Deflection) 孔 位 精 度 (Shift)鑽 頭 剛 性適 當(dāng) 的 畳 板 數(shù)主 軸 Run-out管 理適 當(dāng) 的 Entry Board的 使 用鑽 孔 機(jī) 的 機(jī) 床 精

9、 度 定 位 PIN不 適 當(dāng)鑽 孔 機(jī) 的 機(jī) 床 移 位內(nèi) 層 移 位 18 內(nèi) 壁 粗 度 樹(shù) 脂 焦 渣電 鍍 後 電 気 導(dǎo) 通 的 信 頼性 対 內(nèi) 層 絶 縁 的 信 頼 性對(duì) 策 :提 昇 粉 屑 的 排 出 性 降 低 孔 壁 粗 度 在 鑽 孔 時(shí) 因 熱 溶 化 的 樹(shù)脂 、付 著 在 內(nèi) 層 銅 箔 上 造 成 電 鍍 不 良減 少 鑽 頭 與 孔 壁 接 觸 的面 積 （使 用 UC型 ）加 快 進(jìn) 刀 速 撃 孔 數(shù) 、畳板 數(shù) 重 新 検 討基板鉆孔未能鉆穿鉆咀長(zhǎng)度不正確或鉆機(jī)的深度數(shù)值調(diào)校不正確所致 19 機(jī) 械 鑽 孔 製 程鑽 孔 的 目 的 與 種 類雷

10、射 鑽 孔 製 程 20I A C C O N F I D E N T I A L100 nm 5th H, 4th H, 3rd H, Ar-Ion 2nd H, Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YLFWavelength212 nm 266 nm 355 nm 488 nm 532 nm 1064 nmVISIBLE INFRAREDULTRAVIOLET 1000 nm 10,000 nm400 nm 750 nm 1321 nm光 譜 圖 激光類型主要包括紅外光和紫外光兩種；可 見(jiàn) 光紫 外 線 (UV) 紅 外 線(IR) 21I A C

11、C O N F I D E N T I A L 雷 射 鑽 孔 一 般 用 於 Via孔 (微 通 孔 )隨著PCB向微型和高密度互連的方向發(fā)展，越來(lái)越多制板采用微導(dǎo)孔的連接方式實(shí)現(xiàn)高密度互連，傳 統(tǒng) 機(jī) 械 鑽 孔 的 小 孔 能 力 ， 幾 乎 已 經(jīng) 到 極 限 ； 隨 著 盲 孔 設(shè) 計(jì) 的 發(fā) 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(yīng) 而 生 22I A C C O N F I D E N T I A L LASER 類 型 UV激 發(fā) 介 質(zhì) YAG激 發(fā) 能 量 發(fā) 光 二 極 管代 表 機(jī) 型 ： ESI

12、5320LASER 類 型 IR（ RF）激 發(fā) 介 質(zhì) 密 封 CO2氣 體激 發(fā) 能 量 高 頻 電 壓代 表 機(jī) 型 ： HITACHI LC-1C21E/1CLASER 類 型 IR（ TEA）激 發(fā) 介 質(zhì) 外 供 CO2氣 體激 發(fā) 能 量 高 壓 電 極代 表 機(jī) 型 ： SUMITOMO LAVIA 1000TW 23I A C C O N F I D E N T I A L 24I A C C O N F I D E N T I A L 25I A C C O N F I D E N T I A L 26I A C C O N F I D E N T I A L 27I A

13、C C O N F I D E N T I A L Position Assign No. SpecificationTop Size A 12.5mBottom Size B A B A80%Under Cut (底 切 ) C 15mBulge (凸 出 ) D 10.4mDamage (損 傷 ) E UnacceptableConformal Mask Direct Materials RCC FR4 FR5 Thermount RCC FR4 FR5 BT ABF INK CUHole Size 75m 254m RCC ABF INK BT 80m127m FR4 FR5 BT 8

14、0m127m CU BT 80m127mDepth Max 154m 154mPanel Size 21” 24” 21” 24”Roundness 90%以 上 90%以 上 28I A C C O N F I D E N T I A L Conformal Mask以 銅 窗 大 小 決 定 孔 徑 所 以 使 用較 大 的 Laser Beam加 工 。 Direct以 Laser Beam大 小 決 定 孔 徑 。 Copper Direct以 Laser Beam大 小 決 定 孔 徑 。 29I A C C O N F I D E N T I A L 標(biāo) 準(zhǔn) 盲 孔 殘 膠 能 量 過(guò) 大 、 過(guò) 蝕下 孔 徑 不 足 底 銅 受 損 、 分 層 穿 銅 雷 射 偏 移 30I A C C O N F I D E N T I A L正 常 允 收 孔 底 過(guò) 小 LASER打 偏 能 量 不 足 31I A C C O N F I D E N T I A L能 量 過(guò) 強(qiáng) 穿 銅 殘 膠 32I A C C O N F I D E N T I A L 機(jī) 械 鑽 孔 雷 射 鑽 孔成 本 少 多精 密 度(孔 徑 大 小 ) 100um以 上 較 精 密 (70100um)可 否 鑽 盲 孔(build-up) 否 可