盲孔制作方式简介[共19页]

1、盲孔製作方式簡介盲孔製作方式簡介 工程技術部工程技術部- -SZ PCB設計課設計課 LeoLeo _ Qiu _ Qiu 2014-04-172014-04-17 1 簡介簡介大綱大綱 l名詞解釋名詞解釋 l镭射成孔原理镭射成孔原理 lDLD流程簡介流程簡介 lConformal/Largewindow流程簡介流程簡介 l三種方式的優缺點比對三種方式的優缺點比對 2 盲孔盲孔 成品板可以看到，為外層與相鄰層別之間導通工具，成品孔徑一般為 4mil。 通常用鐳射方式鐳射方式製作。 產生意義產生意義 傳統的多層電路板線寬線間距大，孔徑大，佔用表面積大。 PCB向高密互聯方向發展，面積更小，功能更

2、高。 盲孔孔徑小，佔用板面面積小，僅佔用單面外層。 綜合上述，盲孔具有佔用面積小的優勢，在綜合上述，盲孔具有佔用面積小的優勢，在PCB高密互聯發展趨勢下，高密互聯發展趨勢下， 應運而生。應運而生。 名詞解釋名詞解釋 3 鐳射成孔原理鐳射成孔原理 紫外線激光紫外線激光 成孔原理成孔原理：光化裂蝕Photochemical Ablation 紫外線所具有的高分子能量高分子能量（Photo Energy），可將長鍵狀高分子有機物的化學鍵 打斷，形成眾多碎粒造成體積增大，外力抽吸使板材被快速移除而成孔。 優點優點：本反應是不含燒熱的“冷作業”（Cold Process），故孔壁上不至產生碳 化殘渣，可

3、以製作小於4mil的孔徑。 缺點缺點：打孔速度慢。 紅外線激光（常用紅外線激光（常用CO2鐳射機）鐳射機） 成孔原理成孔原理：光熱燒蝕Photothermal Ablation 所攜帶的熱能熱能，將板材熔融、氣化熔融、氣化而成孔 優點優點：轉換效率高，可以進行大功率輸出實現高速打孔高速打孔。 副作用副作用：在孔壁上有被燒黑的碳化殘渣(甚至孔緣銅箔上也會出現一圈高熱造 成的黑氧化銅屑)，需經後製程Desmear清除才可完成牢固的盲孔孔壁。 鐳射光原理：鐳射光原理： 鐳射光是當“鐳射介質”受到外來能量供給刺激下所激發的一種強力光 束，常分為紅外線，紫外線和可見光。 鐳射鑽孔機分為紅外線激光/紫外線

4、激光。 4 鐳射成孔原理鐳射成孔原理 脈衝能量脈衝能量 鐳射成孔是用斷續式（Q-switch）光束進行加工的，每一段光束以Pulse （俗稱為一發/槍）能量打擊板材，每發所擁有的能量又有多種模式 （Mode）。 第一發能量最大，用於破孔， 使樹脂氣化將表面銅爆開 後續幾發能量遞減， 使樹脂和玻織布熔融、氣化。 單束光點的能量較易聚焦集中 故多用於鑽孔。 多束光點不但需均勻化且不易 集中成為小光點，一般常用於 鐳射直接成像技術（LDI）或密 貼光罩（Contact Mask）等製程。 5 鐳射成孔原理鐳射成孔原理 鐳射光射到工作物表面時會發生反射(Reflection)、吸收(Absorptio

5、n)及穿透 (Transmission)等三種現象，其中只有被吸收者才能發生作用。 銅箔表面具有較強的反射性，解決方案有兩種 黑化銅面，提高銅面對激光的吸收度。對應DLD流程 蝕刻方式將銅箔去除，讓鐳射光直接打基材。對應Conformal / Large Window流程 6 盲孔三種製作方式流程盲孔三種製作方式流程 孔底AOI 開銅窗外層AOI Desmear電鍍 壓合 鑽通孔 鐳射 Conformal / Large Window 黑化 Desmear 壓合鐳射 鑽通孔 電鍍微蝕孔底AOI DLD 7 DLD詳細介紹詳細介紹黑化黑化 黑化處理 OK 板 目的：通過藥水作用，黑氧化銅皮面（生

6、成氧化銅），使其吸收鐳 射機紅外光線產生的能量，為鐳射鑽孔做準備。 黑化線別 8 DLD詳細介紹詳細介紹鐳射鐳射( (CO2 激光鑽孔激光鑽孔 ) ) 鐳射鑽孔機鐳射鑽孔機鐳射鐳射OKOK板板 原理：1. CO2 氣體在增加功率與持續放電前提下，產生介於 940010600nm 之間可實用的脈衝式紅外激光。 2. 大多有機物具有能夠強烈吸收紅外線波長的特點。 綜合上述，有機物分子吸收紅外線波長，提高自己的能量，表現出綜合上述，有機物分子吸收紅外線波長，提高自己的能量，表現出“熱效熱效 應應”，對樹脂進行灼燒，形成連通型的盲孔。，對樹脂進行灼燒，形成連通型的盲孔。 9 鐳射加工允收規範鐳射加工允

7、收規範 項目圖示規格 上孔徑公差A0.5mil 下孔徑B=A75%90% 下孔徑公差B0.5mil overhandCA/10 粗糙度DA/10 制程檢驗項目及標準制程檢驗項目及標準 10 Desmear/ /微蝕微蝕/ /孔底孔底AOI 去除孔壁和孔底的碳化膠渣， 提高後續孔銅和孔壁的結合力。 去除銅面黑化層。 檢驗孔內膠渣是否除淨。 Desmear 鐳射OK 鑽通孔 電鍍 微蝕 孔底AOI 有通孔，需鑽通孔后電鍍； 無通孔，孔底AOI后直接電鍍。 11 Conformal/Large Window開通窗開通窗 開銅窗開銅窗曝光及顯影曝光及顯影 12 Conformal/Large Wind

8、ow開通窗開通窗 開銅窗開銅窗蝕刻蝕刻 13 Conformal/Large Window開通窗開通窗 開銅窗開銅窗去膜去膜 14 Conformal/Large Window鐳射鐳射 開銅窗開銅窗鐳射鐳射 Target Pad 15 Conformal/Large Window電鍍電鍍 開銅窗開銅窗電鍍電鍍 孔底AOIDesmear電鍍 Desmear 作用：去除孔壁和孔底的碳化膠渣，提高後續孔銅和孔壁的結合力。 孔底孔底AOI 作用：檢驗孔內膠渣是否除淨。 16 Conformal/Large Window區別區別 Laser BeamLaser Beam Conformal 開窗小，鐳射

9、大 以銅窗大小決定決定孔徑 Large Window 開窗大，鐳射小 以鐳射大小決定決定孔徑 17 鐳射三種方式優缺點鐳射三種方式優缺點 項目DLDConformalLarge Window 打孔 方式 鐳射直接打孔 開小打大 （開窗小，鐳射大） 開大打小 （開窗大，鐳射小） 成本 節省底片和乾膜費用， 成本低。 消耗底片和乾膜，良率低， 成本高。 消耗底片和乾膜，良率低， 成本高。 時間 黑化后直接鐳射， 流程時間短。 先開銅窗再鐳射， 流程時間長。 先開銅窗再鐳射， 流程時間長。 對位流程 鐳射/外層開銅窗/鐳射/外層開銅窗/鐳射/外層 對位要求 對準度要求低對準度要求最高對準度要求中等 品質 僅鐳射一次對位， 對位良率高。 需開銅窗和鐳射兩次對位， 良率相對低。 需開銅窗和鐳射兩次對位， 良率相對低。 PS：Conformal在壓合之後需分堆，提供不同漲縮底片開銅窗，經開銅窗站時，在壓合之後需分堆，提供不同漲縮底片開銅窗，經開銅窗站時， 板子漲縮又有所變化，不同堆的板子漲縮板子漲