《新編印制電路板故障排除手冊》之五.doc

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1、《新編印制電路板故障排除手冊》之五Ｂ．非機(jī)械鉆孔部分???近年來隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，微組裝技術(shù)的進(jìn)步，使印制電路板的制造向著積層化、多功能化方向發(fā)展，使印制電路圖形細(xì)微導(dǎo)線化、微孔化及窄間距化，加工中所采用的機(jī)械方式鉆孔工藝技術(shù)已不能滿足要求，而迅速發(fā)展起來的一種新型的微孔加工方式即激光鉆孔技術(shù)。1、問題與解決方法（1）問題：開銅窗法的CO2激光鉆孔位置與底靶標(biāo)位置之間失準(zhǔn)原因：????①制作內(nèi)層芯板焊盤與導(dǎo)線圖形的底片，與涂樹脂銅箔（RCC）增層后開窗

2、口用的底片，由于兩者都會(huì)因?yàn)闈穸扰c溫度的影響尺寸增大與縮小的潛在因素。???②芯板制作導(dǎo)線焊盤圖形時(shí)基材本身的尺寸的漲縮，以及高溫壓貼涂樹脂銅箔（RCC）增層后，內(nèi)外層基板材料又出現(xiàn)尺寸的漲縮因素存在所至。φＤφＤ＝φd＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｃ??φＤ：激光光束直徑????圖示：此種因板材尺寸漲縮而造成激光鉆孔孔位的失準(zhǔn)，可采用"擴(kuò)大光束直徑"方法去做某種程度的解決。圖為其計(jì)算示意圖。?6/6φd：開窗口直徑/蝕刻的孔????A：基板開窗口位置誤差????B：基板開窗口介質(zhì)層直徑????C：:激光光束位

3、置誤差???經(jīng)驗(yàn)值為光束直徑＝孔徑＋90－100μm????③蝕刻所開銅窗口尺寸大小與位置也都會(huì)產(chǎn)生誤差。???④激光機(jī)本身的光點(diǎn)與臺(tái)面位移之間的所造成的誤差。???⑤二階盲孔對準(zhǔn)度難度就更大，更易引起位置誤差。????解決方法：???①采取縮小排版尺寸，多數(shù)廠家制作多層板排版采取450×600或525×600（mm）。但對于加工導(dǎo)線寬度為0.10mm與盲孔孔徑為0.15mm的手機(jī)板，最好采用排版尺寸為350×450（mm）上限。???②加大激光直徑：目的就是增加對銅窗口被罩住的范圍。其具體的做

4、法采取"光束直徑＝孔直徑＋90~100μm"。能量密度不足時(shí)可多打一兩槍加以解決。???③采取開大銅窗口工藝方法：這時(shí)只是銅窗口尺寸變大而孔徑卻未改動(dòng)，因此激光成孔的直徑已不再完全由窗口位置來決定，使得孔位可直接根據(jù)芯板上的底墊靶標(biāo)位置去燒孔。???④由光化學(xué)成像與蝕刻開窗口改成YAG激光開窗法：就是采用YAG激光光點(diǎn)按芯板的基準(zhǔn)孔首先開窗口，然后再用CO2激光就其窗位去燒出孔來，解決成像所造成的誤差。???⑤6/6積層兩次再制作二階微盲孔法：當(dāng)芯板兩面各積層一層涂樹脂銅箔（RCC）后，若還需再

5、積層一次RCC與制作出二階盲孔（即積二）者，其"積二"的盲孔的對位，就必須按照瞄準(zhǔn)"積一"去成孔。而無法再利用芯板的原始靶標(biāo)。也就是當(dāng)"積一"成孔與成墊時(shí)，其板邊也會(huì)制作出靶標(biāo)。所以，"積二"的RCC壓貼上后，即可通過X－射線機(jī)對"積一"上的靶標(biāo)而另鉆出"積二"的四個(gè)機(jī)械基準(zhǔn)孔，然后再成孔成線，采取此法可使"積二"盡量對準(zhǔn)"積一"。???圖示：采用顯微鏡放大200倍切片圖以對角線的方式收入圖面，???其目的就是將同一塊積層板面上的二階盲孔與一階盲孔，同時(shí)呈現(xiàn)以方便對比。（2）問題：孔型不正確原因

6、：???涂樹脂銅箔經(jīng)壓貼后介質(zhì)層的厚度難免有差異，在相同鉆孔的能量下，對介質(zhì)層較薄的部分的底墊不但要承受較多的能量，也會(huì)反射較多的能量，因而將孔壁打成向外擴(kuò)張的壺形。這將對積層多層板層間的電氣互連品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。解決方法：???①嚴(yán)格控制涂樹脂銅箔壓貼時(shí)介質(zhì)層厚度差異在5－10μm之間。???②改變激光的能量密度與脈沖數(shù)（槍數(shù)），可通過試驗(yàn)方法找出批量生產(chǎn)的工藝條件。??圖示一：通常采用的RCC中的標(biāo)準(zhǔn)銅箔經(jīng)半蝕與黑化后，用CO2激光直接鉆孔之后的孔型。???6/6圖示二：采用背銅式UTC所

7、壓制成的RCC，經(jīng)撕掉背銅、UTC黑氧化、與CO2激光直接鉆孔后；再進(jìn)行特殊強(qiáng)力噴蝕，其孔口薄銅經(jīng)過上下噴蝕，發(fā)現(xiàn)銅窗稍微變大的情形，再經(jīng)過除鉆污即可將不良的壺孔變成所需要的錐孔，而使得微盲孔品質(zhì)更隹。（3）問題：孔底膠渣與孔壁的碳渣的清除不良原因：???大排板上的微盲孔數(shù)量太多（平均約6~9萬個(gè)孔），介質(zhì)層厚度不同，采取同一能量的激光鉆孔時(shí)，底墊上所殘留下的膠渣的厚薄也就不相同。經(jīng)除鉆污處理就不可能確保全部殘留物徹底干凈，再加上檢查手段比較差，一旦有缺陷時(shí)，常會(huì)造成后續(xù)鍍銅層與底墊與孔壁的結(jié)合

8、力。解決方法：???①嚴(yán)格控制RCC壓貼后其介質(zhì)厚度差異在5－10μm之間。???②采用工藝試驗(yàn)方法找出最隹的除鉆污工藝條件。???③經(jīng)除膠渣與干燥后，采用立體顯微鏡全面進(jìn)行檢查。（4）問題：關(guān)于其它CO2激光與銅窗的成孔問題原因解決方法（1）孔壁側(cè)蝕：主要原因是由于第一槍后，其它兩槍能量過高，造成底銅反射而損傷孔壁（1）采用工藝試驗(yàn)方法找出每個(gè)脈沖的正確寬度與準(zhǔn)確的脈沖數(shù)（即脈沖寬度單位?μS）（2）銅窗分層：激光光束能量過高造成與RCC銅層輕微分離?（2）用工藝試驗(yàn)方法找出最合適工藝條件。（