机械钻孔与雷射钻孔教学文案.ppt

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1、机械钻孔与雷射钻孔1PCBPCB製程製程-鑽孔製程鑽孔製程N層曝光蝕刻層曝光蝕刻鍍銅鍍銅灌埋孔灌埋孔壓合壓合(一一)內層內層鑽孔鑽孔(一一)表面整平表面整平鑽孔鑽孔(二二)壓合壓合(二二)C.M-曝光蝕刻曝光蝕刻雷射鑽孔雷射鑽孔鍍銅蝕刻鍍銅蝕刻2钻钻孔的目的孔的目的q在板料上在板料上钻出客出客户要求的孔，孔的位置及大小均要求的孔，孔的位置及大小均需需满足客足客户的要求。的要求。q实现层与与层间的的导通，以及将来的元件插通，以及将来的元件插焊q为后工序的加工做出定位或后工序的加工做出定位或对位孔位孔3孔的分類孔的分類通孔通孔盲孔盲孔埋孔埋孔VIA孔孔4鑽孔鑽孔使用的物料及特性使用的物料及特性钻咀

2、钻咀底板底板面板面板q复合材料复合材料 LE100/300/400/Phenolicq铝箔压合材铝箔压合材L.C.O.A EO+q铝合金板铝合金板Al sheet 铝片q复合材料复合材料木质底板q酚醛树脂板酚醛树脂板酚醛底板q铝箔压合板铝箔压合板L.C.O.AS30005鑽孔鑽孔使用的物料及特性使用的物料及特性盖板盖板盖板盖板 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；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

3、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856鑽孔鑽孔使用的物料及特性使用的物料及特性盖板盖板盖板盖板 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；7鑽孔鑽孔使用的物料及特性使用的物料及特性底板底板底板底板 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。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562适用于HDI板,软板钻孔专用耗材邵氏

4、硬度782适用于HDI板,软板钻孔专用耗材邵氏硬度782适用于HDI板,软板钻孔专用耗材大于邵氏D级硬度858AgendaAgenda1 13 32 2機械鑽孔製程鑽孔的目的與種類雷射鑽孔製程9內層裁板機械鑽孔(N層）層）內層AOI內層曝光蝕刻去膜去膠渣(C313)（N層）層）壓合（壓合（A版）版）化學鍍銅(M011)（N層）層）棕化壓合(K012)X-Ray鑽靶成型裁邊棕化（棕化（A版）版）外層顯影外層顯影外層顯影 （N層）層）電鍍（N層）層）外層蝕刻（N層）層）成型裁邊(A版）鐳射鐳射mask曝光曝光鐳射鐳射mask蝕刻蝕刻雙面打薄內層蝕刻後內層蝕刻後AOI鐳射鐳射mask AOI外層曝光

5、外層曝光銑床成型外層電氣測試成品檢查化學銀X-Ray鑽靶成型裁邊成型裁邊曝光(N層）層）雙面打薄雙面打薄電鍍電鍍Deburr水洗水洗去膜蝕刻去膜蝕刻 鐳射鑽孔鐳射鑽孔 阻抗測試化學鍍銅化學鍍銅去膠渣去膠渣PCB 生產流程生產流程:成檢後蓋章包裝前灌孔液型抗焊雙面文字印刷阻抗測試 鑽鑽 孔孔Deburr水洗機械鑽孔製程機械鑽孔製程-鑽頭鑽頭钻钻頭頭頭頭 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型型-因減少和基板接触的面積所以可提昇孔壁品質因減少和基板接触的面積所以可提昇孔壁品質ST型型-基本上

6、再研磨次数比基本上再研磨次数比UC型多型多11機械鑽孔製程機械鑽孔製程-鑽頭鑽頭UC型 q STST型型结构不同点：0.40.8mmUC型的型的设计优势 ST/STX的的设计优势 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。12機械鑽孔製程機械鑽孔製程-設備設備主要型号HITACHIPOSALUXADVANCED 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

7、，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13IAC Confidential機械鑽孔製程機械鑽孔製程-鑽頭不良鑽頭不良說說明明缺口: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 14機械鑽孔製程機械鑽孔製程

8、-常見問題常見問題15機械鑽孔製程機械鑽孔製程-圖片範例圖片範例孔位精度(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16機械鑽孔製程機械鑽孔製程-圖片範例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17Agend

9、aAgenda1 13 32 2機械鑽孔製程鑽孔的目的與種類雷射鑽孔製程18雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-LASERLASER分分类类100 nm 5th H,4th H,3rd H,Ar-Ion 2nd H,Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YLFWavelength212 nm266 nm355 nm488 nm 532 nm1064 nmVISIBLEINFRAREDULTRAVIOLET1000 nm10,000 nm400 nm750 nm1321 nm光谱图 激光类型主要包括红外光外光和紫外光紫外光两种；可見光可見光紫外線紫外線(UV)紅外線紅

10、外線(IR)19IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射加工介紹雷射加工介紹雷射鑽孔的主要功能雷射鑽孔的主要功能雷射鑽孔的主要功能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20IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-主要方法主要方法LASER 类类型型UV激发介质YAG激发能量发光二极管代表机型：ESI 5320LASER 类类型型 IR（

11、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 类类型型 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雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為IR&IR&UV LaserUV Laser，其加工方式是不一樣的其加工方式是不一樣的其加工方式是不一樣的其加工方式是不一樣的21IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-鑽孔的相關物料鑽孔的相關物料雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為雷射鑽孔的主要方法為IR&

12、IR&UV LaserUV Laser，其加工方式是不一樣的，其使用的材料有不一樣其加工方式是不一樣的，其使用的材料有不一樣其加工方式是不一樣的，其使用的材料有不一樣其加工方式是不一樣的，其使用的材料有不一樣1.1.如下圖所示如下圖所示 ，對於紅色波長的光，件的，對於紅色波長的光，件的FR4 FR4 覆銅板成分中，純樹脂將較穩定的被吸覆銅板成分中，純樹脂將較穩定的被吸收性能，故常規的紅外（收性能，故常規的紅外（CO2)CO2)加工技術將取消常規加工技術將取消常規FR4FR4內的玻璃布成分，但因為純樹內的玻璃布成分，但因為純樹脂的可彎折能力太差，運輸困難，因此發明了脂的可彎折能力太差，運輸困難，

13、因此發明了樹脂加銅箔的複合片樹脂加銅箔的複合片 RCCRCC2.UV 2.UV 光在光在0.30.3微米以下的波長，可讓微米以下的波長，可讓FR4FR4的三大的三大成份體一致吸收性能，所以也適合用於常規的成份體一致吸收性能，所以也適合用於常規的P P片中片中 3.3.為了提高為了提高CO2CO2 紅外線光的加工技術，還發明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。而了黑化複銅樹脂片高密玻璃布等。而FR4FR4也同也同樣被利用到樣被利用到CO2CO2 紅外光的盲孔加工技術紅外光的盲孔加工技術 22IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-IR(CO2)-IR(CO2

14、)流程流程23IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-UV-UV流程流程24IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-UV-UV流程流程25IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射雷射Via Via 的規範的規範PositionAssign No.SpecificationTop SizeA 12.5mBottom SizeBA B A80%Under Cut (底切底切)C 15mBulge(凸出凸出)D 10.4mDamage (損傷損傷)E UnacceptableConformal MaskDirectMaterialsRCC F

15、R4 FR5 Thermount RCC FR4 FR5 BT ABF INK CUHole Size75m 254m RCC ABF INK BT 80m127m FR4 FR5 BT 80m127m CU BT 80m127mDepth Max154m154mPanel Size21”24”21”24”Roundness90%以上90%以上26IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射雷射Via Via 的規範的規範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 Dire

16、ct以Laser Beam大小決定孔徑。27IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射雷射Via Via 的規範的規範標準盲孔標準盲孔殘膠殘膠能量過大、過蝕能量過大、過蝕下孔徑不足下孔徑不足 底銅受損、分層底銅受損、分層穿銅穿銅雷射偏移雷射偏移28IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射範例圖片雷射範例圖片正常允收正常允收孔底過小孔底過小LASER打偏打偏能量不足能量不足29IAC Confidential雷射鑽孔製程雷射鑽孔製程-雷射範例圖片雷射範例圖片能量過強能量過強穿銅穿銅殘膠殘膠30IAC Confidential機械鑽孔與雷射鑽孔差異機械鑽孔與雷射鑽孔差異機械鑽孔機械鑽孔雷射鑽孔雷射鑽孔成本成本少少多多精密度精密度(孔徑大小孔徑大小)100um以上以上較精密較精密(70100um)可否鑽盲孔可否鑽盲孔(build-up)否否可可31IAC Confidential此此课课件下件下载载可自行可自行编辑编辑修改，修改，仅仅供参考！供参考！感感谢谢您的支持，我您的支持，我们们努力做得更好！努力做得更好！谢谢谢谢32