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 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/Phenolicq鋁箔壓合材L.C.O.A EO+q鋁合金板Al

2、 sheet 鋁片q復(fù)合材料木質(zhì)底板q酚醛樹脂板酚醛底板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 脂 鋁 片 浸 FP樹 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0.5mmPTFE以 上 板鉆 孔 硬 度 85 8 作用：防止鉆

3、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?。慌c待鉆板大小一致。木 漿 板 白 色 密 胺 板 樹 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 材邵 氏 硬 度 78 2 適 用 于 HDI板 ,軟

4、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 mask曝 光鐳 射 mask蝕 刻雙 面 打 薄 內(nèi) 層

5、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 鉆頭的主要類型有：ST型、UC型 UC型 - 因 減 少

6、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。 14 IAC Confidential 主 要 型 號(hào) HITACHI POSALUX ADVANCED CONTROL制 造 區(qū) 域 日 本 制 造 瑞

7、士 制 造 美 國 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 ,崩 尖 .孔 壁粗 糙 中 心 點(diǎn) 分 離 :會(huì) 造 成 孔 變 形 ,斷 針 孔

8、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 度 定 位 PIN不 適 當(dāng)鑽 孔 機(jī) 的 機(jī) 床 移 位內(nèi) 層 移 位 18

9、內(nèi) 壁 粗 度 樹 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 射 鑽 孔 製 程 20IAC Confidential100 nm 5th H,

10、 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 光紫 外 線 (UV) 紅 外 線(IR) 21IAC Confidential 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

11、的方向發(fā)展，越來越多制板采用微導(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 22IAC Confidential 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 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

12、/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 23IAC Confidential 24IAC Confidential 25IAC Confidential 26IAC Confidential 27IAC Confidential Position Assign No. SpecificationTop Size A 12.5mBottom Size B A B A80%Under Cut (底 切 ) C 15mBulge (凸 出 ) D 10.4mDamage

13、 (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 80m127m CU BT 80m127mDepth Max 154m 154mPanel Size 21” 24” 21” 24”Roundness 90%以 上 90%以 上 28IAC Confidential Conformal Mask以 銅 窗 大 小 決 定 孔 徑 所 以 使

14、 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 。 29IAC Confidential 標(biāo) 準(zhǔn) 盲 孔 殘 膠 能 量 過 大 、 過 蝕下 孔 徑 不 足 底 銅 受 損 、 分 層 穿 銅 雷 射 偏 移 30IAC Confidential正 常 允 收 孔 底 過 小 LASER打 偏 能 量 不 足 31IAC Confidential能 量 過 強(qiáng) 穿 銅 殘 膠 32IAC Confidential 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