1、機械鉆孔與雷射鉆孔的概論與差異 DEC 2 3, 2013C I N D Y X I A2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4q在在板料上鉆出客戶要求的孔，孔的位置及大小均板料上鉆出客戶要求的孔，孔的位置及大小均需需滿足客戶的要求滿足客戶的要求。q實實現層與層間的導通，以及將來的元件插現層與層間的導通，以及將來的元件插焊焊q為后工序的加工做出定位或對位為后工序的加工做出定位或對位孔孔5通孔通孔盲孔盲

2、孔埋孔埋孔VIAVIA孔孔6鉆咀鉆咀底板底板面板面板q復合材料復合材料 LE100/300/400/Phenolicq鋁箔壓合鋁箔壓合材材L.C.O.A EO+q鋁合金鋁合金板板Al sheet 鋁片q復合復合材料材料木質底板q酚醛樹脂酚醛樹脂板板酚醛底板q鋁箔壓合鋁箔壓合板板L.C.O.AS30007 作用：防止鉆頭鉆傷臺面 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

3、鉆孔專用耗材適用于軟板和0.5mmPTFE以上板鉆孔 硬度858 作用：防止鉆孔上表面毛刺保護覆銅箔層不被壓傷，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：保護板面，防止壓痕 導向，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；防止損壞鉆機臺；減少鉆咀損耗。要求：板面平滑、清潔；產生的碎屑?。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562適用于HDI板, 軟板鉆孔專用耗材邵氏硬度782適用于HDI板,軟板鉆孔專用耗材邵氏硬度782適用于HDI板,軟板鉆孔專用耗材大于邵氏D級硬度851 0機械鑽孔製程鑽孔的

4、目的與種類雷射鑽孔製程內層裁板機械鑽孔(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

5、測試化學鍍銅化學鍍銅去膠渣去膠渣PCB 生產生產流程流程: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1 2 作用：通過鉆機在高轉速和一定落速帶動下鉆穿線路板。 要求：鉆刀直徑、鉆尖面；材質有一定韌性、硬度及耐磨性能 鉆頭的主要類型有：ST型、UC型 UCUC型型- - 因因減少和基板接觸的減少和基板接觸的面積所以面積所以可提昇孔壁品質可提昇孔壁品質STST型型- - 基本上再研磨次數比基本上再研磨次數比UCUC型多型多1 3qSTST型型0.40.400.8.8mmmmUCUC型的設計優(yōu)勢型的設計優(yōu)勢 ST/STXST/STX的設計優(yōu)勢的設計優(yōu)勢 高質量的鉆孔

6、品質，低的鉆孔溫度，低的釘頭、膠渣、折斷率現象。操作簡單，直徑控制容易，較多的研磨次數 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。 1 4I A C C O N F I D E N T I A L主要型號HITACHIPOSALUXADVANCED CONTROL制造區(qū)域日本制造瑞士制造美國制造基本信息型號6L180、E210E，有6個鉆頭，鉆頭鉆速最高160/125rpm，空氣軸承鉆頭。型號分別有M22、M23兩種， 有5個鉆頭，分別最高是80Krpm-160Krpm，是空氣軸承鉆頭。型號是TR

7、UDRIL 104、2550 ，有5個鉆頭，鉆頭鉆速最高200Krpm，空氣軸承鉆頭。設備式樣1 5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 1 61 7孔位精度(Drilling Deflection)孔位精度(Shift)鑽頭剛性適當的畳板數主軸Run-out管理適當的Entry Board的使用鑽孔機的機床精度定位PIN不適當鑽孔機的機床移位內層移位1 8內壁粗度樹脂焦渣電

8、鍍後電気導通的信頼性対內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、付著在內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）加快進刀速撃孔數、畳板數重新検討基板鉆孔未能鉆穿鉆咀長度不正確或鉆機的深度數值調校不正確所致1 9機械鑽孔製程鑽孔的目的與種類雷射鑽孔製程2 0I 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 nm266 nm355 nm488 nm

9、532 nm1064 nmVISIBLEINFRAREDULTRAVIOLET1000 nm10,000 nm400 nm750 nm1321 nm光譜圖 激光類型主要包括紅外光紅外光和紫外光紫外光兩種；可見光可見光紫外線紫外線(UV)(UV)紅外線紅外線(IR)(IR)2 1I A C 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，越來越多制板采用微導孔的連接方式實現高密度互連，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(fā)展，高密度的需求其可靠性也需要新工藝與以改善，雷射鑽孔因應而生2 2I A C C

10、O N F I D E N T I A LLASER LASER 類型類型UVUV激發(fā)介質YAG激發(fā)能量發(fā)光二極管代表機型：ESI 5320LASER LASER 類型類型 IR IR（RFRF）激發(fā)介質密封CO2氣體激發(fā)能量高頻電壓代表機型：HITACHI LC-1C21E/1CLASER LASER 類型類型 IR IR（TEATEA）激發(fā)介質外供CO2氣體激發(fā)能量高壓電極代表機型：SUMITOMO LAVIA 1000TW2 3I A C C O N F I D E N T I A L2 4I A C C O N F I D E N T I A L2 5I A C C O N F I D

11、 E N T I A L2 6I A C C O N F I D E N T I A L2 7I A C C O N F I D E N T I A LPositionAssign No.SpecificationTop SizeA 12.5mBottom SizeBAB A80%Under Cut (底切底切)C15mBulge (凸出凸出)D10.4mDamage (損傷損傷)E UnacceptableConformal MaskDirectMaterialsRCC FR4 FR5 Thermount RCC FR4 FR5 BT ABF INK CUHole Size75m 254m

12、RCC ABF INK BT 80m127m FR4 FR5 BT 80m127m CU BT 80m127mDepth Max154m154mPanel Size21”24”21”24”Roundness90%以上90%以上2 8I A C C O N F I D E N T I A LConformal 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。2 9I A C C O N F I D E N T I A L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3 0I A C C O N F I D E N T I A L正常允收正常允收