印制电路非机械钻孔部分的故障诊断与排除

近年来随着微电子技术的飞速发展，大规模和超大规模集成电路的广泛应用，微组装技术的进步，使印制电路板的制造向着积层化、多功能化方向发展，使印制电路图形细微导线化、微孔化及窄间距化，加工中所采用的枫械方式钻孔工艺技术已不能满足要求，而迅速发展起来的一种新型的微孔加工方式即激光钻孔技术。

1 问题与解决方法
（1）问题：开铜窗法的CO2
激光钻孔位置与底靶标位置之间失准原因：
1 制作内层芯扳焊盘与导线图形的底片，与涂树脂铜箔（RCC）增层后开窗口用的底片，由于两者都会因为湿度与温度的影响尺寸增大与缩小的潜在因素。

2芯板制作导线焊盘图形时募材本身的尺寸的涨缩’ 以及高温压贴涂树脂钢箔（RCC）增层后，内外层基板材料又出现尺寸的涨缩因素存在所至。
φD=φd+(A+B))+C
φD:激光光束直径

右图为其计算示意图。
经验值为光束直径
孔径+90-100μm
3 蚀刻所开铜窗口尺寸大小与位置也都会产生误差。
4 激光机本身的光点与台面位移之间的所造成的误差。
5 二阶盲孔对准度难度就更大，更易引起位置误差。
解决方法：
1 采取缩小排版尺寸，多数厂家制作多层板排版采取450x600或525x600（mm）。但对于加工导线宽度为0.10mm与盲孔孔径为0.15mm的手机板，最好采用排版尺寸为350x450（mm）上限。

2 加大激光直径：目的就是增加对铜窗口被罩住的范围。其具体的做法采取“光束直径孔直径+90-100μm。能量密度不足时可多打一两枪加以解决。

3采取开大铜窗口工艺方法：这时只是铜窗口尺寸变大而孔径却未改动，因此激光成孔的直径已不再完全由窗口位置来决定，使得孔位可直接根据芯板上的底垫靶标位置去烧孔。

4 由光化学成像与蚀刻开窗口改成YAG激光开宙法：就是采用YAG激光光点按芯板的基准孔首先开窗口，然后再用CO2激光就其窗位去烧出孔来，解决成像所造成的误差。

5 积层两次再制作二阶微盲孔法：当芯板两面各积层一层涂树脂钢箔（RCC）后，若还需再积层一次RCC与制作出二阶盲孔（即积二）者，其“积二”的盲孔的对位，就必须按照瞄准“积一”去成孔。而无法再利用芯板的原始靶标。也就是当“积一”成孔与成垫时，其板边也会制作出靶标。所以，“积二”的’RCC压贴上后，即可通过X-射线机对“积一”上的靶标而另钻出“积二”的四个机械基准孔，然后再成孔成线，采取此法可使“积二”尽量对准“积一”。

（2）问题：孔型不正确
原因：
1 涂树脂铜箔经压贴后介质层的厚度难免有差异，在相同钻孔的能量下，对介质层较薄的部分的底垫不便要承受较多的能量，也会反射较多的能量，因而将孔壁打成向外扩张的壶形。这将对积层多层板层间的电气互连品质产生较大的影响。
解决方法：

1 严格控制涂树脂铜箔压贴时介质层厚度差异在5~10μm之间。
2 改变激光的能量密度与脉冲数（枪数），可通过试验方法找出批量生产的工艺条件。

（3）问题：孔底胶渣与孔壁的碳渣的清除不良
原因：
1 大排板上的微盲孔数量太多（平均约6-9万个孔），介质层厚度不同，采取同一能量的激光钻孔时，底垫上所残留下的胶渣的厚薄也就不相同。经除钻污处理就不可能确保全部残留物彻底干净，再加上检查手段比较差，一旦有缺陷时，常会造成后续镀铜层与底垫与孔壁的结合力
解决方法：
1 严格控制RCC压贴后其介质厚度差异在5-10μm之间。
2 采用工艺试验方法找出最佳的除钻污工艺条件。
3 经除胶渣与干燥后，采用立体显微镜全面进行检查。

（4）问题：关于其它CO2
激光与铜窗的成孔问题
原因：
1 孔壁侧蚀：主要原因是由于第一枪后，其它两枪能量过高，造成底铜反射而损伤孔壁

2 铜窗分层：激光光束能量过高造成与RCC铜层轻微分离
3 孔形状不正：是由于单模光束的能量的主峰落点不准确

4 孔壁玻璃纤维突出：这由于CO2
激光对玻纤作用不明显
5 底垫有残余胶渣或未烧尽的树脂层：
A 激光单一光束能量不稳
B 由于基扳弯曲或起翘造成接收能量不均匀所至
C 单模光束能量过于集中

6 底垫外缘与树脂间产生微裂：
A 光束能量过高被反射的光与反射热所击伤。
B 由于多模式光束的能量密度较大。其落点边缘能量向外扩张所造成。

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