1、,Exceltek,Prepared by: Mr. Wang Date: 2010/5/27,PCB Introduction,2,Agenda,常见基本名词介绍&问题释疑1.什么是PCB2. PCB基板(种类/尺寸)3.铜箔4.迭板原则5.阻抗(Impedance)6.正负片菲林7.镀金/化金/ OSP8.常见术语介绍 PCB作业流程介绍1.前置作业介绍2. PCB生产流程介绍3.产线图片介绍&说明 范例:四层板PCB制程之介绍特殊制程介绍1.金手指2.雷射钻孔3.盲埋孔,3,常见基本名词介绍&问题释疑,4,PCB ( Printed Circuit Board )中文称为印刷电路板 也有
2、人称为PWB ( Printed Wiring Board ),顾名思义该产品是以印刷技术制作的电路产品。他取代了1940年代前,电器产品以铜线配电的方式,使大量生产复制速度加快,产品体积得以缩小方便性提升单价降低。早期的电路板是将金属融熔覆盖于绝缘板表面,作出所要的线路。1936年以后,制作的方法转向将覆盖有金属的绝缘基板以耐蚀油墨作区域选别,将不要的区域以蚀刻的方法去除1960年以后,电唱机/录音机/录像机等产品市场,陆续采用了双面贯通孔的电路板制造技术,于是耐热及尺寸安定的环氧树脂基板(FR4)被大量采用,至今仍为电路板制作的主要树脂基材。问题.如何区分正反面(Top or Bottom
3、) ?(1)有无零件(2) BGA或高Pin数之大型IC(3) I/O connector(4) DIP元件,什么是PCB,纸基材铜箔基板(CCL, Copper Clad Laminate)复合基板玻纤布铜箔基板软/硬板陶瓷基板金属基板基板热塑性基板,5,PCB基板种类,纸基材酚醛树脂铜箔基板(非耐燃板,XPC)纸基材聚脂类铜箔基板,Composite铜箔基板(CEM-1),纸基材酚醛树脂铜箔基板(非耐燃板,FR-1) 纸基材环氧树脂铜箔基板,Composite铜箔基板(CEM-3),玻纤布基材含浸环氧树脂铜箔基板(G-10) 高耐热性为基材环氧树脂铜箔基板(FR-5) 玻纤布基材含浸Tef
4、lon(PTFE)树脂铜箔基板,玻纤布基材含浸耐燃环氧树脂铜箔基板(FR-4) 玻纤布基材含浸Polyimide树脂铜箔基板,Polyester Base铜箔基板(软板) Polyester或Polyimide铜箔基板(软硬板),Polyimide Base铜箔基板(软板),氧化铝基板 碳化硅铝基板,氮化铝基板 低温烧结基板,金属Base基板,Metal-Core,耐热性热可塑性树脂铜箔基板 Aramid聚亚酰胺铜箔基板,石英聚亚酰胺树脂系铜箔基板,6,基板尺寸有三种:36”48”,40”48”,42”48”基板板厚0.003”、0.004”、0.005”、0.006”、0.007”、0.00
5、8” 、0.010”、0.012”、0.015”、0.018”、0.021”、0.024” 、0.031”、0.036”、0.039”、0.043”、0.047”、 0.062”P.P.胶片规格1080 约 2.3 mil7628 約 7.5 mil7628HRC 約 8.5 mil2116 約 45 mil1506 約 6 mil,基板的尺寸,7,铜箔,铜箔厚度为 oz(盎斯), 1 oz, 2 oz, Why ?铜的密度为8.96 g/cm3 = 5.18 oz/inch3; 1 oz = 28.3494 g ; 1 cm = 0.3937 inch在单位面积下(1 ft2 = 144 i
6、nch2), 1oz铜箔的厚度应为1 oz 28.3494 g/oz 8.96 g/cm3 (0.3937 inch/cm)3 144 inch2 = 0.0013 inch =1.3 mil 0.034 mm = 34 um 条0.01mm = 1条; 0.01 inch = 10 mil 26条 PCB板厚通常0.6 mm 2.0 mm 铜箔+ PP单面基板双面基板,8,单面板(1) PP +一面铜箔( oz或1 oz)(2)单面基板( oz或1 oz) 双面板(1) PP +二面铜箔( oz或1 oz)(2)双面基板( oz或1 oz) 四层板(1)中间PP +上下层双面基板(1oz铜箔
7、朝内, oz铜箔朝外)(2)中层(2,3层)双面基板(1 oz) +上下层单面基板( oz)(铜箔朝外)(3)中层(2,3层)双面基板(1 oz) +上下层PP +最外之上下层铜箔( oz) 六层板(1)正中间(3,4层)双面基板(1 oz) +上下层PP +最外之上下层双面基板(1oz铜箔朝内, oz铜箔朝外)(2)正中间(3,4层)双面基板(1 oz) +上下层PP +上下层单面基板(1oz)(铜箔朝内) +最外之上下层铜箔( oz)(3)中间PP +上下层双面基板(1 oz) (2,3层& 4,5层) +上下层单面基板( oz)(铜箔朝外)(4)中间PP +上下层双面基板(1 oz) (
8、2,3层& 4,5层) +上下层PP +最外之上下层铜箔( oz) 六层板以上八层,十层, 12层,迭板原则,9,阻抗(Impedance),Impedance指在PCB特定条件下,量测某一段长度Trace的电阻值,有时称之”内阻”其长度& Impedance值,通常会依PCB材质,层数,层别,用途(Vcc, GND, Function), Function频率,线径, EMC要求等要求而不同 一般公式:Z0=87 / (Er+1.41) ln( 5.98h / 0.8w + t )以一般FR4 (Er=4.55) ,介电层厚度9.5mil(其它厚度需求可询问PCB厂商)计算,可推出算出右表来
9、,10,常与阻抗一起出现之名词,线径/线宽:指Trace之宽度 线距:指二条平行Trace之间距离 等长:指二条Trace之从起点Pad至终点Pad的长度一样,常见于高频线路,如RAM, CPU等 EMC指某一Trace产生之电磁干扰,或是抵抗其他Trace所产生之电磁干扰;所谓电磁干扰是指(1)高频电路所产生之电磁场(2)一条长直线的Trace所产生的磁场(3)二条以上之平行Trace,因距离甚近且电流方向一致,所产磁场加乘效应(包含上下相邻二层的平行Trace)(4) Trace转角内角小于90度,所产生的天线发射效应 Vcc & GND,依IMPEDANCE,求以下數值,且以一般FR4(
10、Er=4.55),介電層厚度9.5mil(其它厚度需求可詢問PCB廠商)計算. 公式: (4 layer) 1/2Z0=87/(Er+1.41) X ln(5.98h/0.8w+t)UNIT:mil,1,11,为何要有菲林方便PCB厂将特别涂于基板上的化学药品后,让UV光透过菲林对所涂的化学药品进行曝光,经特定时间后将产生化学变化,再用对应之化学显影剂(定影剂)定影后,洗去欲加工部份的化学药品,再进行蚀刻铜箔或增长铜箔厚度的作业,最后再清除剩下的化学药品 正片菲林常见之场合常见须保留大面积铜箔之基板层,例如Vcc层或GND层此时,未曝光部份是要清除铜箔,而曝光部份,则铜箔要保留下来其好处是可避
11、免菲林漆黑一片,反而难以辨识,或因不小心发生的刮痕,造成菲林的报废 负片菲林常见之场合常见于讯号走线层,或是Top / Bottom层此时,未曝光部份是要保留铜箔,而曝光部份,则要清除铜箔 PS:菲林一般而言皆是黑色印刷,所以正负片菲林看起来很像,但是应用场合完全相反,正负片菲林(底片),12,镀金“浸镀金”的生长,是一种无需还原剂的典型”置换”(Replacement)反应。也就是说当”化学镍表面”进入浸金槽液中时,在镍层被溶解抛出两个电子的同时,其”金层”也随即自镍表面取得电子而沉积在镍金属上。一旦镍表面全被金层所盖满后,金层的沉积反应逐渐停止,很难增加到相当的厚度 化金“化学镍金”是一种
12、通俗说法,正确的名词应称为”化镍浸金”(Electroless Nickel and Immersion Gold: EN/IG)。化学镍层的生成无需外加电流,只靠高温槽液中(约88)还原剂(如次磷酸二氢钠NaH2PO2等)的作用,针对已活化的待镀金属表面,即可持续进行”镍磷合金层”的不断沉积一般而言,化镍层厚度几乎可以无限增长,实用规格以150200微吋为宜,而浸镀金层的厚度则只23微吋而己 OSP目的:是属于有机保焊膜类(OSP;Organic Solderability Preservatives),主要是利用凡得瓦力于铜面形成一层有机薄膜,避免铜面氧化,亦为Soldering Inte
13、rface原理:脱脂:先利用清洁剂对铜面进行去油脂及清洁铜面的工作 (1) ENTEK:主成份为BTA (Benzotriazole);含有偶氮原子,此种偶氮原子只能与铜金属形成一种单层“有机金属错化物“,能使铜面得到保护,但所形成的膜较薄。 (2) PREFLUX:主成份为ABI (Imidazole);其原理与ENTEK相同,但ABI能再加挂59个碳原子;因此所形成的有机膜较厚,约0.20.5um,镀金/化金/OSP,13,常见术语介绍(1),14,常见术语介绍(2),15,PCB作业流程介绍,16,PCB厂将客户提供的Gerber Data输入所使用的CAM系统 工程人员依据厂内制定的C
14、heck List审查客户的资料(参考下图) 工程人员依据厂内制程能力作设计补偿 制版人员编辑排版产生Artwork底片,前置作业介绍-CAM作业,17,前置作业介绍- CAM操作系统,18,底片Artwork在CAM系统编辑排版完成后,配合D-Code档案,而由雷射绘图机(Laser Plotter)绘出底片。 所须绘制的底片有内外层之线路、外层之防焊、以及文字底片。,前置作业介绍菲林(底片)绘制,19,PCB制造流程(Sample-1),20,PCB制造流程(Sample-2),21,PCB制造流程(Sample-3),22,内层线路制程,23,制程说明:制作感旋光性蚀刻的阻抗层,利用曝光
15、将底片的影像转移到板面,以药液的特性从事显影蚀刻去膜的工作,将内层所需要的线路制作出来。 流程:前处理 油墨涂布 烘烤 曝光 显影 蚀刻 去膜 冲孔 说明: 前处理:去除板面油脂、锌等,并粗化铜表面使铜面具有良好的粗糙度。清洁脱脂水洗微蚀酸洗水洗烘干 油墨涂布:将感光液态油墨均匀涂布在铜箔基板上。 烘烤:使液态感光油墨硬化,避免沾粘底片。 曝光:以UV照射使底片之线路图形成像于基板感光油墨上。油墨之光起始剂UV照射自由基聚合反应&交联反应线路成像 显影:以1% Na2CO3冲刷使未成像之油墨溶于碱液中并以水清洗残留的碱液。 蚀刻:以酸性蚀刻液(CuCl2 +HCl +H2O2)来咬蚀未被油墨覆
16、盖之铜面使不需要之铜层被去除仅留下需要的线路。 去墨:以3%之NaOH将留下在线路上之油墨完全去除,内层板即完成。 冲孔:制作后制程检验及熔合制程之Tooling Hole。 内层检验:为确保内层线路的完整,避免内层短断路的报废。,内层线路制作,24,水平棕化,垂直棕化,棕化制程,25,棕化(黑化),制程说明:1.粗化金属铜面以增加与胶片材料间的结合力。2.避免金属铜面与胶片材料在高温的压合过程中,树脂内Dicys与金属铜发生氧化反应而生成水因而产生结合不良。 流程:碱洗酸洗 微蚀预浸氧化还原 烘烤 说明: 碱洗:去除板面残留油脂。 微蚀:粗化铜面并去除氧化层。 预浸:中和板面残留液,避免污染
17、氧化槽。 氧化:经氧化反应生成氧化铜绒毛 。Cu+NaClO2+H2O CuO+H2O+NaCl 还原:以EDTA将氧化铜还原成氧化亚铜,使绒毛长度变短CuO Cu2O+Cu,26,压合制程,27,压合,制程说明:接续内层制程,将已进行image transfer之内层,外层铜箔及Pre-preg迭好透过热压机制程使树脂完全硬化而将其结合成多层板。 流程:迭合压合裁板铣/钻靶捞边磨边 说明: 迭合:将棕化后之内层板与B-stage之PP以及最外层铜箔迭合成压合单元。 压合:利用高温(1800C)高压(400psi)将B-stage之PP转化成C-stage提供层间机械结合力与层间所须之介质层厚
18、度。,28,钻孔制程,29,制程说明:为使电路板之线路导通及插件,必须有导通孔及插孔,这些孔必须以高精密之钻孔制程来产生。 流程:钻孔前置作业(钻针套环,设定钻孔程序) 上Pin 钻孔下Pin 说明: 上Pin:于钻孔机上钻出定位孔作为钻孔基准孔。 设定钻孔条件:进刀速及转速对孔壁质量有决定性之影响,若两者搭配不好则孔壁会有粗糙,胶渣,毛边,钉头的现象。 钻孔时板子堆栈的高度:板子堆栈的数量与每片板子的板厚及最小孔径尺寸有关,一般四层板1.6mm以三片堆栈钻孔。 面板及垫板:面板(铝板):防止板面刮伤,减少毛边,钻孔定位,帮助散热。垫板: 防止台面损伤及减少毛边。钻针hit数:新:2000 h
19、it,研一:2000 hit,研二:1800 hit ,研三:1500 hit 套环:方便钻针之管理:以不同颜色之套环区分各钻针的尺寸。,钻孔,钻针尺寸:0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、. 钻孔与成品孔径差约2mil PTH孔径误差/3mil,30,制程说明:1.利用尼龙刷,刷去铜面因钻孔留下的Burr。2.利用膨松剂渗透环氧树脂,使孔壁内之胶渣膨松软化易于过锰酸盐的咬蚀。3. 利用高锰酸盐去除钻孔完后留在孔壁内之胶渣,以利PTH进行。 流程:1.入料刷磨超音波水洗高中压
20、水洗烘干出料2.预浸膨松水洗去胶渣水洗中和 说明: 膨松: 以醇醚类渗透树脂降低分子间的键结力。 去胶渣: Mn+7与Epoxy反应还原成Mn+6 ,Mn+4。C+4KMnO4+4KOH 4MnO2+2CO2+4H2O 中和:将孔壁内之Mn+7,Mn+6 ,Mn+4在酸性容液中还原成Mn+2使其自孔壁清除以免残留在孔壁内造成化学铜附着不良。,去毛边,除胶渣,问题:内层的线路在设计时,如何确保线路与PTH接触,或避免导通?,31,外层制程,32,制程说明:针对印刷电路板最外两面进行线路的影像转移制程。 流程:刷磨酸洗水洗 烘干压膜曝光影像转移显影水洗烘干 说明: 刷磨:洁并粗化印刷电路板板面以增
21、加感光膜的附着力。 酸洗:去除铜面之氧化层。 压膜:使感光膜附着于板面以提供影像转移之用。 曝光影像转移:以UV照射使底片之线路图形成像于基板感光干膜上。干膜之光起始剂UV照射自由基聚合反应&交联反应线路成像。,外层线路制作,33,电镀制程,34,制程说明:将孔内非导体部分利用无电解方式使孔导通,并利用电镀方式加厚孔铜及面铜厚度。 流程:清洁整孔微蚀预浸活化速化化学铜镀一次铜 说明: 清洁整孔:利用界面活性剂使孔内环氧树脂及玻璃纤维附上一层正电的薄膜。 微蚀:除去氧化物并咬蚀铜面以去除铜面上之界面活性剂使镀铜时接合力更好。 预浸:避免微蚀形成的铜离子带入Pd/Sn槽,污染活化槽。 活化:使锡钯
22、胶体附着于孔壁-利用胶体外氯离子团负电荷和孔壁上之界面活性剂正电荷形成凡得瓦力键结。,贯孔电镀,35,线路镀铜(二次铜),制程说明:1.补足一次铜孔铜及面铜线路厚度,以达客户要求。2.利用蚀刻方式咬去多余面铜使线路成型。 流程:1.去油脂微蚀预浸电镀二铜水洗预浸电镀纯锡水洗2.去膜水洗蚀刻水洗剥纯锡水洗烘干 说明: 去油脂:清除板面油脂增加电镀铜附着力。 微蚀:粗化线路上铜面,使其易于电镀。 预浸:与电镀液保持相同酸度,并去除铜线路上之氧化膜。 电镀二铜:利用硫酸铜电镀,增加铜厚。 电镀纯锡:在线路上镀锡作为抗蚀刻之用,以免蚀铜时咬蚀到铜线路。,36,外层蚀刻制程,37,制程说明:利用蚀刻方式
23、咬去多余面铜使线路成型。 流程:去膜水洗蚀刻水洗剥纯锡水洗烘干 说明: 去膜:去除镀铜时之镀铜阻剂层(干膜)。 蚀刻:利用氨铜错离子去攻击没有锡保护的铜面只留下镀锡的铜线路。 剥纯锡:利用硝酸去除在铜线路上之锡层使铜线路成型。 烘干:去除板面及孔内所残留的水气,避免造成裸铜测试的困扰。,去膜蚀刻及剥锡,38,绿漆塞孔制程,39,绿漆塞孔,制程说明: 近年来为防止免洗助焊剂进孔,而对大型零件(如BGA)肚底如哑铃状布线之狗骨导孔(Dog Bone Via)要求绿漆塞孔,目前许多手机板不但要求全部塞孔,且已在满塞度上有所要求流程:以SCREEN PRINT方式,于客户指定位置之零件区进行塞孔预烘(
24、precure):主要目的为赶走油墨中之溶剂,成为不黏(Tack free)状态。,40,上綠漆製程,41,制程说明:1.防焊:留出板上待焊的通孔及其pad,将所有线路及铜面都覆盖住,防止波焊时(及其他制程)造成短路,并节省焊锡之用量 。2.护板:防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质,并防止外来的机械伤害以维持板面良好的绝缘。3.绝缘:由于板子愈来愈薄,线宽距愈来愈细,故导体间的绝缘问题日形突显,也增加防焊漆绝缘性质的重要性。 流程:铜面处理印刷涂布预烤曝光显影后烤 说明: 铜面处理:去除铜面或线路上之氧化物或油脂。 印刷涂布:利用丝网印刷技术将油墨均匀涂布在板面上。 预烤:赶走
25、油墨中之溶剂,成不黏状态。因油墨中有热硬化剂,因此时间的长短及高低必须有所限制。 曝光:使油墨接受紫外光照射,使其中光起始剂分解成自由基进而促使感光树脂进行自由基连锁聚合,使其分子量增大而不溶于弱碱中。 显影:将未曝光区域的油墨去除。 后烤:使油墨内分子聚合达到稳定的阶段。 外层防焊颜色:绿色、黄色、蓝色、 红色、黑色、紫色 、橘色 、绿色雾面、黑色雾面等,绿漆(防焊印刷),42,印字制程,制程说明:PCB表面用丝网印刷,印出电子零件符号表示其按装位置。流程:架网对位油墨印刷烘烤,43,選擇性浸金製程,44,選擇性浸金,製程說明:提供客戶METAL FINISH 局部區域抗化性之需求。 流程:
26、以抗浸金乾膜覆蓋進行底片曝光選擇須浸金之區域顯影浸金去膜,45,成型加工制程,46,成型加工,制程说明:1.为了让板子符合客户所要求的规格尺寸,必须将外围没有用的边框去除之。2.若此板子是Panel出货(连片),须再进行V-cut程序,让客户在Assembly前或后,可轻易的将Panel折断成Pieces。3.若PCB有金手指为使容易插入connector的槽沟,进行切斜边的步骤。 流程:外型成型(Punching or Routing)斜边 V-cut 清洗loading高压冲洗轻刷水洗吹干烘干冷却unloading 说明: 外型成型(Punching or Routing):利用高速旋转的
27、铣刀,配合可精确控制x,y轴位置的移动床台,进行外型或内槽的切割。 V-CUT板边切V型槽:利用二组上下刀,经输送带,带过二组上下刀,即完成切割。 斜边金手指切斜边:利用一固定SPINDLE ,带一高速旋转斜边刀,经输送带,将板子带过斜边刀,即完成斜边。 清洗清洗板面,孔内粉尘:利用高压喷水头,将板面粉尘洗掉。 流程:切型V-CUT 斜边清洗检验,47,自动测试机,Impedance自动测试机,成品测试制程,验孔与板弯翘检测机,成品出货前之烘烤箱,外观检测,真空/气密包装,48,成品测试,制程说明:PCB制作至此,将进行最后的质量检验,检验内容可分电性测试 ,尺寸,外观及信赖性 流程:电性测试
28、验孔烘烤外观检查包装 尺寸:1.外形尺寸Outline Dimension 2.各尺寸与板边Hole to Edge3.板厚Board Thickness 4.孔径Holes Diameter5.线宽Line width/space 6.孔环大小Annular Ring7.板弯翘Bow and Twist 8.各镀层厚度Plating Thickness 外观检查项目:1.基材 2.表面 信赖性:(IPC-4101/21 )1.焊锡性Solderability 2.线路抗撕强度Peel strength3.切片Micro Section 4. S/M附着力S/M Adhesion5. Gold
29、附着力Gold Adhesion 6.热冲击Thermal Shock7.离子污染度Ionic Contamination 8.阻抗Impedance,49,问题讨论,问题:一片标准六层双面板,约需几张工作菲林?(1) 6张线路层(2) 1张钻孔层(3) 2张塞孔层(4) 2张绿漆层(5) 2张丝印层(6) 2张钢板层6 + 1 +2 + 2 + 2 + 2 = 15,50,范例:四层板PCB制程之介绍,51,流程图解(4Layer),1.内层干膜,2.内层曝光,P.P.,铜箔,52,3.内层显影,4.内层蚀刻,流程图解(4Layer),53,5.棕化,6.压合,流程图解(4Layer),54
30、,7.钻孔,8.黑孔,流程图解(4Layer),55,9.干膜,10.曝光,流程图解(4Layer),56,11.显影,12.电镀,流程图解(4Layer),57,13.蚀刻,14.防焊,流程图解(4Layer),58,15.曝光,16. 顯影,流程圖解(4Layer),59,17.噴錫,18.文字,流程圖解(4Layer),60,特殊制程介绍,61,金手指,金手指磨斜边规格 一般金手指可参考右边磨斜边规格ISA/PCI/AGP/AMR磨斜边规格以其所定规格为主(ISA : 45度, PCI : 20度, AGP : 30度, AMR : 20度)金手指导角尺寸参考右图镀金厚度一般ADD-ON
31、-CARD为15 um,62,1998年生产Micro via的HDI板类产值约12亿美金,其中有10.5亿美金是出自日本,占全球87%。至于制造微盲孔的雷射钻孔机,于98年底全球已装机450台,截至99年10月初时,全球更已达750台。其中二氧化碳机种以日商住友、日立、与三菱等三家为主,平均每月共可推出40台。日本之外则以美商ESI与加拿大的Lumonics两家占先,不过最近另一家传统机械钻孔机知名业者Excellon的动作也很大。ESI最早推出雷射成孔之量产技术,是以Nd:YAG的UV雷射为主,98年以前卖得很好,每月可装机10台以上,不过近来已被二氧化碳机种所追过了。估计2000年后全球
32、每月可装雷射机60-70台左右。 欧美早期的雷射成孔多为UV YAG机种,系采“环锯”(Trepanning)法与晃烧法(Spiralling)将铜皮与基材同时烧掉而成孔,对4mil以下小孔有利,但成孔速度却远比CO2来得慢。红外线的CO2雷射则对5mil以上微盲孔占优势,但需先开铜窗,也不能烧玻织布,最好是用RCC增层做法。至于无铜箔不开铜窗的纯树脂介质层做法,在CO2激光束的直接烧打下,57mil盲孔更可快速完成,目前最快者号称每分钟可打3万孔以上,对6mil微孔手机板的大量市场非常合适。,雷射钻孔介绍(1),左为机钻定深盲孔,孔径 48mil孔深 44mil之镀后情形。中为 CO2雷射四
33、个脉冲,63,二氧化碳雷射:是利用CO2及掺杂其它如N2、He、CO等气体,在增加功率及维持放电时间下,产生波长在9,300nm10,600nm之间可实用的脉冲式(Pulse)红外雷射光。业界用于钻孔者有RF Excited CO2及TEA CO2两种方式激发的雷射,可用以制做盲孔之板材以无玻纤布的特殊背胶铜箔(Resin Coated Copper Foil,RCC)最佳,一般普通铜箔与传统胶片所压合的增层盲孔也还可行。但均需采选择性蚀铜制程,除去局部铜箔“盖子”而露出孔位处的基材,再以不伤铜箔只能烧毁非金属物质的CO2雷射光,按钻孔程序带逐一烧出盲孔。此等雷射可被树脂大量吸收,故能顺利使之
34、烧毁及气化而完成钻孔。至于玻纤部份则因吸收不足致使烧除效果也较差。Nd : YAG雷射:系由“铌(Neodymium)”与“钇铝柘榴石”(Yttrium Aluminium Garnet)两种固媒体所共同激发出现的雷射光。此等紫外光之能量很强可直接穿过铜皮烧成盲孔,或可调整能旦烧穿两层铜皮成较深的盲孔。但由于尖峰能量很强,常会造成板材的灼伤或烧焦,对整体孔的质量颇有影响。Excimer(Excited Dimer)Laser准分子雷射 是由某些稀有气态卤化物、二聚物,及氧化物等激发而成的雷射光,系波长在200nm300nm之间的紫外光。此等雷射之功率虽高但却范围很大不易集中,故只能在特殊光罩的
35、局限下,才能对有机树脂进行精密的修整、轻蚀或清洁的工作,用以钻孔则耗时过久效率太差。,雷射钻孔介绍(2),64,雷射钻孔制程,65,雷射钻孔制程,66,传统的多层板系将已成影及蚀刻的内层线路进行黑/棕化处理之后,加入胶片与外层铜箔进行单次压合,随后再进行钻孔镀通孔及外层线路显影及蚀刻,最后再经过后处理的程序即完成多层板的成品,因此层与层之间的电路互联便完全仰赖贯通的镀通孔,但是随着微小化的趋势以及表面黏着技术的发展,使得如何有效运用外层板面面积的技术需求日益提高,因此除了细线化之外,缩小孔径及与减少孔数都是解决面积不足的方法;所幸随着SMT技术的成熟及盲孔(Blind Hole)与埋孔(Bur
36、ied Hole)概念的导入,使得外层面积不足的问题获得有效的改善,同时配合非机械钻孔的微孔能力,造就了现今板外逐次增层法(Build-up)成为轻薄短小趋势的主要技术。目前运用于盲孔的成孔技术有机械钻孔式、感光成孔、雷射钻孔、电浆蚀孔及化学蚀孔等。首先,传统逐次压合(Sequential Laminated)多层板在制作内层盲孔时,先以两片有通孔的双面板当外层,与无孔的内层板压合即可出现已填胶的盲孔;而外层板面的盲孔则以机械钻孔式成孔,但是在制作机钻式盲孔时,钻头下钻深度的设定不易,而且锥形孔底影响镀铜的效果,加上制作内层盲孔的制程过于冗长,浪费过多的成本,使得传统机钻逐次压合式多层板已有逐
37、渐被取代的趋势。目前受业界瞩目的增层法虽然也是采用逐次压合(Sequential Laminated)的概念,于板外逐次增加线路层,但是已舍弃机钻式小孔(10 mil以上),而改采非机钻式的盲埋微导孔作为增层间的互联。增层法多层板发展至今已有十余种制程技术运用于商业量产中,如SLC、FRL、DYCOstrate、Z-Link、ALIVH、HDI、等,不同的制程采用不同的材料及基板,因此在成孔技术上也各有不同,大致上可分为感光成孔、雷射钻孔、电浆蚀孔及化学蚀孔等四类。各种成孔方式各有其优缺点及限制,在此不加详述。,盲埋孔介绍,67,1+N+1 Structure,Lid Plating,68,Skip Via,Stagger Via (1),Stagger Via (2),2+N+2 Structure (1),69,2+N+2 Structure (2),Stacked Via (1),Stacked Via (2),70,盲埋孔3D示意图,71,Q & A,THANK YOU,For your attention,