隨著電子產(chǎn)品的不斷升級,企業(yè)對PCB工藝的要求越來越高,而且由于結(jié)構(gòu)空間原因,希望PCB的體積越小越好,這又進一步對工藝發(fā)展提出了新要求。因此,PCB工藝正變得越來越復雜,鉆孔就是其中一道難題。
一、0.1mm的鉆孔,為什么做不了?很多工程師看到板廠的工藝能力寫著最小孔0.1mm時,便把PCB設計中的孔改到0.1mm,以解決線路布局空間不足的問題。但當他們把設計文件發(fā)給板廠打板時,卻收到板廠反饋這孔做不了!怎么回事呢?其實這里有個誤區(qū)——不是所有的板都能做0.1mm的鉆孔。0.1mm是很小的孔,采用機械鉆的時候,容易斷刀,目前最小的機械鉆是0.15mm,低于0.15mm的孔需要采用激光鉆。但激光鉆孔有個前提條件,就是板子的介質(zhì)厚度只能是0.127mm以內(nèi),大于這個厚度就無法激穿。因此,板子之所以不能做0.1mm的孔,不是因為板廠做不了,是因為設計的板子太厚了。
紅色為激光二、激光鉆孔加工常見的4種方法1.開銅窗法:先將RCC(涂上樹脂的銅箔層)復壓于內(nèi)層板上,用光化方法制作窗口,然后用蝕刻露出樹脂,再用激光燒除窗口內(nèi)基材材料形成微盲孔。2.開大窗法:將銅窗直徑增大到0.05mm左右,比底墊還大(通常根據(jù)孔徑大小確定),當孔徑為0.15mm時,底墊直徑應在0.25mm左右,其大窗口直徑為0.30mm。然后進行激光照射,即可燒出微盲孔,這樣位置準確,可用于制作精確的銅窗底墊。它的主要特點是選擇自由度大,進行激光照射時可選擇另按內(nèi)層底墊的程序打孔。這種方法有效地避免了由于銅窗直徑與孔徑相同所引起的偏置,從而使激光點不能對準正窗口,從而導致大量的大尺寸拼板表面有很多半孔或殘孔。3.樹脂表面的直接成孔技術:具體操作方式有以下4種:a.基板是用樹脂銅箔在內(nèi)層板上壓涂,然后將銅箔全部蝕刻除去,便可用CO2激光直接在樹脂表面打孔,再繼續(xù)按鍍覆工藝進行打孔。b.用FR-4半固化片材及銅箔代替涂樹脂銅箔的工藝方法,與用銅箔制作相類似。C.涂覆感光樹脂及后續(xù)層壓銅箔的工藝方法。d.采用干膜作為介質(zhì)層,與銅箔一起進行壓貼工藝制備。4.超薄銅箔直接燒蝕的工藝方法:在用樹脂銅箔兩面壓覆內(nèi)層芯板后,可以用“半腐蝕法”將銅箔厚度17m經(jīng)腐蝕減薄至5微米,再經(jīng)過黑氧化處理,即可獲得CO2激光成孔。三、盲孔填孔不良分析目前多階HDI板的層間互連大多采用微孔疊孔及交錯連接方式設計,一般采用電鍍銅填孔方式進行導通,但電鍍填盲孔技術與傳統(tǒng)電鍍有一定差別,且在工藝參數(shù)、流程設計、設備方面更有嚴格要求,填孔過程中出現(xiàn)空洞、凹陷、漏填也是板廠控制的難點,下面將填孔缺陷進行分析,提供些填孔不良的思路。 ?填孔不良主要為凹陷、漏填、空洞,其中凹陷、漏填比例較高,其次為空洞。填孔不良可能原因很多,包括:添加劑濃度失調(diào):盲孔的填孔主要是通過添加劑中各組成分的協(xié)調(diào)作用、吸附差異平衡化完成,濃度失控勢必會造成添加劑在盲孔內(nèi)吸附平衡的破壞影響填孔效果;打氣噴管堵塞:填孔槽打氣大小直接影響到填孔過程中孔內(nèi)藥水交換效果,若打氣效果差必然會造成孔內(nèi)藥水交換導致填孔效果欠佳凹陷值偏大;導電性不良:夾頭或掛具損壞、飛靶和V型座接觸不好,導致電流分布不均,板內(nèi)電流小區(qū)域必然會出現(xiàn)盲孔凹陷或漏填現(xiàn)象;填孔前微蝕異常:填孔前微蝕不足均可能導致個別盲孔孔內(nèi)導電不良,孔內(nèi)電阻偏高,在填孔時不利于添加劑分布導致填孔失敗;板子入槽時變形:導致局部盲孔突起,局部盲孔漏填或凹陷。泵浦吸入口漏氣,必然會造成大量空氣進入槽內(nèi),通過過濾泵循環(huán)過濾將起泡帶入整個槽內(nèi)通過氣流進入盲孔,阻礙孔內(nèi)藥水交換導致盲孔漏填現(xiàn)象。
End
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原文標題:揭秘0.1mm鉆孔:激光鉆孔加工常見的4種方法
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