孔内无铜原因解析

1、2012 Advantools Confidential. All Rights Reserved. AdvanTools Confidential Non-Disclosure Agreement Required 孔内无铜原因解析孔内无铜原因解析 应用部应用部 于龙于龙 2015.4.10 2015.4.10 2 机械钻孔的制程 钻孔的目的与物料 镭射钻孔的制程 3 孔内无铜的类型 印刷电路板在制造过程中，孔内无铜是造成产品报废的原因之一。孔 内无铜的类型主要有以下两点： 一、孔边无铜 孔边无铜 二、孔内壁无铜 4 孔内无铜的类型 平面图 切片图 孔内壁无铜 PCB制造工艺 5 孔内无铜的

2、产生原因，主要是由制造流程的初始工序所致。 部分工艺流程图 孔内无铜产生的原因 6 主要因素有： 1、板材的质量 印制板所用的板材质量的好坏，直接会严重影响产品质量。 在钻孔时，钻刀的高速旋转下必然会扯动松动的树脂而造成孔壁 粗糙，图中粗糙度为6699UM。粗糙度严重超标，一般粗糙度要 求为双面板30UM.多层板为25UM。 孔壁太粗糙会导致后制程镀层质量问题的产生而造成孔无铜报废。 钻孔使用的物料及特性 7 钻孔使用的物料及特性 8 钻咀钻咀 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。 优点：有利于钻刀的散热，降低钻孔温度；不折断钻咀； 钻孔使用的物料及特性 9 作用：保

3、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。 优点：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85 10 机械钻孔的制程 钻孔的目的与物料 镭射钻孔的制程 11 内层裁板 机械钻孔机械钻孔 内层AOI 内层曝光 蚀刻去膜 去胶渣去胶渣 压合压合 化学镀铜化学镀铜 棕化 压合 X-Ray

4、钻靶 成型裁边 棕化棕化 外层显影外层显影 外层显影外层显影 电镀电镀 外层蚀刻外层蚀刻 成型裁边 镭射镭射mask曝光曝光 镭射镭射mask蚀刻蚀刻 双面打薄 内层蚀刻后内层蚀刻后 AOI 镭射镭射mask AOI 外层曝光外层曝光 铣床成型 外层电气测试 成品测试 化学银 X-Ray钻靶 成型裁边成型裁边 曝光曝光 双面打薄双面打薄 电镀电镀 水洗水洗 去膜蚀刻去膜蚀刻 镭射钻孔镭射钻孔 阻抗测试 化学镀铜化学镀铜 去胶渣去胶渣 成型后盖章 包装 前灌孔 液型抗焊 双面文字印刷 阻抗测试 钻孔钻孔 水洗 12 12 钻头 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、

5、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 UCUC型型- - 因因减少减少和基板和基板接触接触的的面积面积所以可所以可提升提升孔壁孔壁品质品质 STST型型- - 基本上再研磨次数比基本上再研磨次数比UCUC型多型多 13 13 UC型型 qST型型 0.40.8mm UC型的设计优势型的设计优势 ST/STX的设计优势的设计优势 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

6、和双面板及6层以下 多面板。 14 14 IAC Confidential 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，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 16 机械钻孔的制程 钻孔的目的与物料 镭射钻孔的制程 17 100 nm 5th

7、H, 4th H, 3rd H, Ar-Ion 2nd H, Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YLF Wavelength 212 nm 266 nm 355 nm488 nm 532 nm 1064 nm VISIBLEINFRAREDULTRAVIOLET 1000 nm10,000 nm 400 nm750 nm 1321 nm 光谱图 激光类型主要包括红外光红外光和紫外光紫外光两种； 可见光可见光紫外线紫外线(UV)红外线红外线(IR) 18 18 镭射钻孔的主要功能 镭射钻孔一般用于Via孔(微通孔) 随着PCB向微型和高密度互连的方向发展

8、，越来越多制板采用微导孔的连接方式实现 高密度互连，传统机械钻孔的小孔能力，几乎己经到极限；随着盲孔设计的发展，高 密度的需求其可靠性也需要新的工艺以改善，镭射钻孔应运而生。 19 19 IAC Confidential LASER LASER 类型类型UVUV 激发介质YAG 激发能量发光二极管 代表机型：ESI 5320 LASER LASER 类型类型 IR IR（RFRF） 激发介质密封CO2气体 激发能量高频电压 代表机型：HITACHI LC-1C21E/1C LASER LASER 类型类型 IR IR（TEATEA） 激发介质外供CO2气体 激发能量高压电极 代表机型：SUMITOMO LAVIA 1000TW 20 20 IAC Confidential Conformal MaskConformal Mask 以铜窗的大小决定孔径所以使 用较大的Laser Beam加工。 DirectDirect 以Laser Beam大小决定孔径。 Copper DirectCopper Direct 以Laser Beam大小决定孔径。 21 21 IAC Confidential 标准盲孔标准盲孔残胶残胶 能量过大、过蚀能量过大、过蚀 孔径不足孔径不足 底铜受损，分层底铜受损，分层穿铜穿铜雷射