机械钻孔与雷射钻孔.pptx

机械钻孔与雷射钻孔的概论与差异 2 機 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 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在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。q实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊q为后工序的加工做出定位或对位孔 5通孔盲孔 埋孔VIA孔 6 钻 咀底 板 面 板q复合材料 LE100/300/400/Phenolicq铝箔压合材L.C.O.A EO+q铝合金板Al sheet 铝片q复合材料木质底板q酚醛树脂板酚醛底板q铝箔压合板L.C.O.AS3000 7 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；铝 片 复 合 树 脂 铝 片 浸 FP树 脂 纸 板 酚 醛 板0.15-0.2mm适 用 于 普 通 板 钻 孔 0.3mm软 板 钻 孔 0.25mm适 用 于 HDI板 ,PTFE板 ,BT板 ,软板 钻 孔 专 用 耗 材 0.25mm适 用 于 HDI板 ,软 板 ， 背 钻 钻 孔专 用 耗 材 适 用 于 软 板 和0.5mmPTFE以 上 板钻 孔 硬 度 85 8 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； 9 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。木 浆 板 白 色 密 胺 板 树 脂 板 酚 醛 板 适 用 于 普 通 非 密 集 孔位 钻 孔邵 氏 硬 度 56 2 适 用 于 HDI板 , 软 板 钻孔 专 用 耗 材邵 氏 硬 度 78 2 适 用 于 HDI板 ,软 板 钻孔 专 用 耗 材邵 氏 硬 度 78 2 适 用 于 HDI板 ,软 板 钻孔 专 用 耗 材大 于 邵 氏 D级 硬 度 85 10 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 mask AOI 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 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 q ST型 0.40.8mmUC型的设计优势 ST/STX的设计优势 高质量的钻孔品质，低的钻孔温度，低的钉头、胶渣、折断率现象。操作简单，直径控制容易，较多的研磨次数 低的折损率，减少了钻孔扭矩阻力。 较大的使用范围，使用于一般用途 利于微钻和6层以上的PCB板。 利于一般直径钻头和双面板及6层以下多面板。 14 IAC Confidential 主 要 型 号 HITACHI POSALUX ADVANCED CONTROL制 造 区 域 日 本 制 造 瑞 士 制 造 美 国 制 造基 本 信 息 型 号 6L180、 E210E，有 6个 钻 头 ， 钻 头 钻速 最 高 160/125rpm，空 气 轴 承 钻 头 。 型 号 分 别 有 M22、M23两 种 ， 有 5个 钻头 ， 分 别 最 高 是80Krpm-160Krpm，是 空 气 轴 承 钻 头 。 型 号 是 TRUDRIL 104、2550 ， 有 5个 钻 头 ， 钻头 钻 速 最 高 200Krpm，空 气 轴 承 钻 头 。设 备 式 样 15 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 17 孔 位 精 度 (Drilling Deflection) 孔 位 精 度 (Shift)鑽 頭 剛 性適 当 的 畳 板 数主 軸 Run-out管 理適 当 的 Entry Board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 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 機 械 鑽 孔 製 程鑽 孔 的 目 的 與 種 類雷 射 鑽 孔 製 程 20IAC Confidential100 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 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) 21IAC Confidential 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 22IAC Confidential LASER 类 型 UV激 发 介 质 YAG激 发 能 量 发 光 二 极 管代 表 机 型 ： ESI 5320LASER 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 ： HITACHI LC-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 ： 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 (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 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 準 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 穿 銅 殘 膠 32IAC Confidential 機 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