工藝培訓激光鉆孔

內(nèi)容一、激光鉆機的類型及其工作原理二、二氧化碳激光鉆孔不同制程的介紹三、激光鉆孔加工工藝流程及具體操作步驟四、安全操作注意事項五、品質(zhì)問題產(chǎn)生原因及解決方法六、如何使用工作指示和工藝通知本文檔共69頁；當前第1頁；編輯于星期二\13點22分一、激光鉆機的類型及其工作原理目前業(yè)界商用的激光鉆機可分為:紫外線的Nd：YAG（YltiumAlumiumGurnet，釔鋁石榴石）雷射機;紅外線的CO2雷射機以及兼具UV/IR之變頭機種.

本文檔共69頁；當前第2頁；編輯于星期二\13點22分一、激光鉆機的類型及其工作原理各種鉆機的特點:1、紫外線的Nd：YAG雷射機:對3mil以下的微孔很有利，可加工20-100um的孔徑，銅箔直接加工，但成孔速度卻較慢.2、對4~8mil的微盲孔制作最方便，量產(chǎn)速度約為YAG機的十倍,平均量產(chǎn)每分鐘單面可燒出6000孔左右3、先用YAG頭燒掉全數(shù)孔位的銅皮，再用CO2頭燒掉基材而成孔本文檔共69頁；當前第3頁；編輯于星期二\13點22分激光成孔的原理雷射光束的形成:當“射線”受到外來的刺激，而增大能量下所激發(fā)的一種強力光束，其中紅外光或可見光者擁有熱能，紫外光則另具有化學能。射到工作物表面時會發(fā)生反射（Refliction）吸收（Absorption）及穿透（Transmission）等三種現(xiàn)象，其中只有被吸收者才會發(fā)生作用。其對板材所產(chǎn)生的作用又分為熱與光化兩種不同的反應:本文檔共69頁；當前第4頁；編輯于星期二\13點22分

1、光熱燒蝕PhotothermalAblation

是指雷射光束在其紅外光與可見光中所含有的熱能，被板材吸收后出現(xiàn)熔融、氣化與氣漿等分解物，而將之去除成孔的原理，稱為“光熱燒蝕”。此燒蝕的副作用是在孔壁上有被燒黑的炭化殘渣（甚至孔邊緣銅箔上也會出現(xiàn)一圈高溫造成的黑氧化銅屑），需經(jīng)后制程Desmear清除，才可完成牢固的盲孔銅壁。本文檔共69頁；當前第5頁；編輯于星期二\13點22分2、光化裂蝕PhotochemicalAblation是指紫外領(lǐng)域所具有的高光子能量（PhotonEnergy），可將長鍵狀高分子有機物的化學鍵（ChemicalBond）予以打斷，於是在眾多碎粒造成體積增大與外力抽吸之下，使板材被快速移除而成孔。相比于光熱燒蝕孔壁上不會產(chǎn)生炭化殘渣.3、激光盲孔的作用起層與層之間的電器連接作用。本文檔共69頁；當前第6頁；編輯于星期二\13點22分二、二氧化碳激光鉆孔不同制程的介紹

1、保形法(ConformalMask)

在內(nèi)層Core板上先壓RCC然后開銅窗，銅窗大小與激光孔大小一致,再以直徑大于激光窗的激光束燒除窗內(nèi)的基材即可完成微盲孔。

特點:

由于所開激光窗大小與所需鉆孔孔徑一致.因此,一旦窗口位置有所偏差時，會使盲孔走位而對底墊造成失準（Misregistration）的問題。

本文檔共69頁；當前第7頁；編輯于星期二\13點22分2、開大銅窗法

所謂“開大窗法”是將激光窗口直徑擴大到比底墊還大約2-3mil左右。一般若孔徑為6mil時，底墊應在10miL左右，其大窗口可開到12mil。即可燒出位置精確對準底墊的微盲孔。也就是在大窗口備有余地下，讓孔位獲得較多的彈性空間。本文檔共69頁；當前第8頁；編輯于星期二\13點22分3.樹脂表面直接成孔法

RCC+Core的做法進行，但卻不開銅窗而將全部銅箔咬光，之后可用CO2雷射在裸露的樹脂表面直接燒孔，再做PTH與化銅電銅完成孔的金屬化與成線。

本文檔共69頁；當前第9頁；編輯于星期二\13點22分4、超薄銅皮直接燒穿法內(nèi)層芯板兩面壓貼RCC背膠銅箔后，可采“半蝕法”（HalfEtching）將其原來0.5OZ（17um）的銅皮咬薄到只剩8um左右，即減銅,然后再去做黑氧化層與直接成孔。因在黑面強烈吸光與超薄銅層，以及提高CO2雷射的光束能量下，可如YAG雷射般直接穿銅與基材而成孔.本文檔共69頁；當前第10頁；編輯于星期二\13點22分三、激光鉆孔加工工藝流程及具體操作步驟1、工藝流程：上板鉆帶格式轉(zhuǎn)換選擇加工條件能量校正鉆首板檢查鉆生產(chǎn)板卸板

2、具體操作步驟接通總電源→打開冷卻水、壓縮空氣、吸塵→啟動PC/軟件→啟動加工系統(tǒng)(預熱)→氣體更換(預熱)→對焦→電鏡補償→選擇能量檢測條件→能量檢測→CAD轉(zhuǎn)換→操作檢索/時間表檢索→由存板區(qū)取板→開始加工→卸板送回存板區(qū)→關(guān)閉加工系統(tǒng)→關(guān)閉電源→關(guān)閉冷卻水、壓縮空氣本文檔共69頁；當前第11頁；編輯于星期二\13點22分以下是操作界面，對于更為詳細的文字說明參閱激光鉆孔工作指示注：紅框表示非必要的操作本文檔共69頁；當前第12頁；編輯于星期二\13點22分點擊“ON/OFF”按紐.點擊“Mach.str”按紐.本文檔共69頁；當前第13頁；編輯于星期二\13點22分點擊“Comp.Exec”或”Comp.Cfrm”按紐本文檔共69頁；當前第14頁；編輯于星期二\13點22分點擊“Energy”按紐修改數(shù)字本文檔共69頁；當前第15頁；編輯于星期二\13點22分本文檔共69頁；當前第16頁；編輯于星期二\13點22分選擇加工程序選擇加工條件本文檔共69頁；當前第17頁；編輯于星期二\13點22分四、安全操作注意事項

1.由于激光束的能量很高，對人的眼睛會造成嚴重傷害，因此，嚴禁身體的任何部分暴露在激光束下。如有特殊需要請帶上激光防護眼鏡。

2.在機器運行時，絕對不允許身體的任何部分進入機器的加工區(qū)域。

本文檔共69頁；當前第18頁；編輯于星期二\13點22分五、品質(zhì)問題產(chǎn)生原因及解決方法品質(zhì)缺陷產(chǎn)生原因解決方法孔內(nèi)余膠①激光光束能量不穩(wěn)定②激光光束能量不足或脈沖次數(shù)不夠③板彎板翹①須進行能量較正②提高激光光束的能量或增加脈沖次數(shù)③改善加工板的板彎板翹情況偏孔①開激光窗的非林變形②芯板發(fā)生漲縮③鉆機本身的精度問題①更換非林②對非林進行補償③須對鉆機進行較正本文檔共69頁；當前第19頁；編輯于星期二\13點22分品質(zhì)缺陷產(chǎn)生原因解決方法爆孔焦距不合適進行對焦調(diào)整焦距孔形不良①介質(zhì)層厚度不均，銅墊反射較多的能量②能量過高①控制介質(zhì)層的厚度公差在10—15um之間②用DOE的方法找出適合的加工條件本文檔共69頁；當前第20頁；編輯于星期二\13點22分六、如何使用工作指示和工藝通知1、對于在操作過程中出現(xiàn)疑問，可以查閱工作指示相關(guān)操作，基本上以工作指示為主。2、由于工作指示沒有包括或工作指示的部分指導項目不適合現(xiàn)在操作的要求，工藝臨時發(fā)放工藝通知指導生產(chǎn)，工序領(lǐng)班負責按要求執(zhí)行。本文檔共69頁；當前第21頁；編輯于星期二\13點22分噴錫制程

二廠工藝組

2005/09/10

本文檔共69頁；當前第22頁；編輯于星期二\13點22分內(nèi)容概述設(shè)備流程介紹操作環(huán)境及注意事項常見問題及解決方法本文檔共69頁；當前第23頁；編輯于星期二\13點22分概述定義：熱風整平俗稱噴錫，是將印制板浸入熔融的焊料（通常是Ｓn６３Ｐb３７）中再通過熱風將印制板的表面及金屬化孔內(nèi)的多余焊料吹掉，從而得到一個平滑、均勻光滑的焊料涂覆層。本文檔共69頁；當前第24頁；編輯于星期二\13點22分概述作用：保護銅面不被氧化；鉛錫有優(yōu)良的焊接性能，為電子元器件提供可靠的焊接表面。其它：噴錫是一種表面處理方法，和其并行的有電鍍鎳金、化學鎳金、Ｏsp、沉銀等，以及現(xiàn)在為了提倡環(huán)保而發(fā)展的沉錫。本文檔共69頁；當前第25頁；編輯于星期二\13點22分設(shè)備垂直噴錫機：設(shè)備成本低、維護容易水平噴錫機：產(chǎn)量大、平整性好本文檔共69頁；當前第26頁；編輯于星期二\13點22分流程

微蝕→水洗→吹干→涂助焊劑→熱風整平→風床冷卻→熱水洗→水洗→冷風吹干→

熱風烘干本文檔共69頁；當前第27頁；編輯于星期二\13點22分流程―微蝕原理CU+CU2+→2CU+2CU++Na2S2O8+H2SO4→Na2SO4+2CUSO4+2H+作用去除銅表面氧化物及殘留污物；粗化銅表面，使銅表面形成一個微觀的粗糙面，增強焊料和銅面的結(jié)合力。本文檔共69頁；當前第28頁；編輯于星期二\13點22分流程―微蝕控制要點NPS濃度：濃度高微蝕量大；溫度：溫度高微蝕量大；壓力：壓力大微蝕量大；壓力小，孔內(nèi)微蝕效果差；速度：速度慢微蝕量大。其中NPS濃度及速度影響較大。

本文檔共69頁；當前第29頁；編輯于星期二\13點22分流程―吹干作用吹干板面及孔內(nèi)水跡，防止在上松香時涂覆不到銅面上，使松香失效?？刂埔c熱風溫度70℃以上。本文檔共69頁；當前第30頁；編輯于星期二\13點22分流程―涂助焊劑作用潤濕銅表面,降低焊料與銅表面的界面張力,使焊料與銅表面生成Cu6Sn5金屬化合物?？刂埔c不能混水使用，使其助焊效果失效，出現(xiàn)露銅；防止污染。本文檔共69頁；當前第31頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱風整平熱風整平包括焊料涂覆及焊料整平本文檔共69頁；當前第32頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱風整平―焊料涂覆作用焊料涂覆即是浸錫，使錫涂覆在銅表面，與銅結(jié)合。控制要點

1.浸錫時間：時間太短易出現(xiàn)露銅或塞孔；時間太長對綠油（剝離）及板材（爆板）都有不利影響。一般浸錫時間要求在2-4s。本文檔共69頁；當前第33頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱風整平―焊料涂覆控制要點2.錫溫：錫溫太低，易出現(xiàn)錫粗及錫厚；錫溫過高則易造成綠油剝離及爆板。一般錫溫230-260℃才能達到較好的涂覆效果。3.焊料成分：錫（60-66%）鉛（34-40%）銅（＜0.3%）銅含量超標及鉛含量過高都易造成錫粗。最佳比例：鉛/錫=37/63。本文檔共69頁；當前第34頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱風整平―焊料整平作用焊料整平實際上是在空氣風刀處完成的?？諝怙L刀通過（吹）熱風到在印制板上以除去多余的焊料?？諝怙L刀的設(shè)計和溫度是關(guān)系到能否達到高質(zhì)量焊料整平的關(guān)鍵。低熔點的63/37錫/鉛焊料和合適的維護將有利于空氣風刀達到好的連接盤上焊料的分布和厚度控制。本文檔共69頁；當前第35頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱風整平―焊料整平控制要點

1.風刀溫度：錫厚

2.風刀角度：錫厚、孔細、塞孔3.風刀壓力：錫厚、錫白4.風刀（離板）距離：錫厚、錫白5.刀口寬度：錫厚、塞孔6.上升速度：錫厚、塞孔、不平整本文檔共69頁；當前第36頁；編輯于星期二\13點22分流程―冷卻作用板上熱風焊料整平的焊料應冷卻到完全固態(tài)為止，或者在冷卻站處達到所要求的板溫度。確定冷卻步驟的因素應包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料的Tg溫度、可允許的翹曲等?？刂埔c風力強度、吹風時間：影響錫粗本文檔共69頁；當前第37頁；編輯于星期二\13點22分流程―熱水洗后處理作用完全除去板上的助焊劑和油污，板面達到所要求的離子和SIR（表面絕緣電阻）值。控制要點后處理熱水一般加熱到40℃。本文檔共69頁；當前第38頁；編輯于星期二\13點22分流程―冷風吹干及熱風烘干冷風吹前段吸水滾輪保持濕潤，熱風吹溫度70℃以上本文檔共69頁；當前第39頁；編輯于星期二\13點22分操作環(huán)境及注意事項操作環(huán)境高溫、噪音大、金屬蒸汽大注意事項員工操作時應戴手套及穿專用圍裙，防止燙傷；塞耳塞減少噪音對耳朵的傷害；戴口罩防止吸入蒸汽。本文檔共69頁；當前第40頁；編輯于星期二\13點22分常見問題及解決方法本文檔共69頁；當前第41頁；編輯于星期二\13點22分常見問題及解決方法本文檔共69頁；當前第42頁；編輯于星期二\13點22分字符印刷

二廠工藝組

2005/09/10

本文檔共69頁；當前第43頁；編輯于星期二\13點22分內(nèi)容概述流程網(wǎng)版制作字符印刷烘烤固化字符印刷常見問題處理本文檔共69頁；當前第44頁；編輯于星期二\13點22分概述前后流程：沉金或噴錫→字符印刷→銑外形作用：提供黃、白或黑色標記，給元件安裝和維修印制板提供信息本文檔共69頁；當前第45頁；編輯于星期二\13點22分流程網(wǎng)版制作→字符印刷→烘烤固化本文檔共69頁；當前第46頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―流程二次上膠繃網(wǎng)粗化脫脂烘干雙面上膠烘干曝光顯影烘干檢查上封網(wǎng)漿干燥烘干本文檔共69頁；當前第47頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―絲網(wǎng)絲網(wǎng)的基本要求

1.拉伸強度要大；

2.延伸率要??；

3.回彈性要好；

4.對溫濕度變化的穩(wěn)定性要好，即耐侯性要求高；

5.油墨通過性要好；

6.耐磨性要好；

7.耐化學性要好。本文檔共69頁；當前第48頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―絲網(wǎng)絲網(wǎng)的種類種類優(yōu)點缺點備注絹網(wǎng)由蠶絲織成,耐水性好,具有一定的吸濕性;彈性好,便于繃網(wǎng),感光制版時,與感光膠的結(jié)合力較好.強度較高,繃網(wǎng)時不能達到較高的張力水平,耐化學性、耐侯性較差，易老化，價格較高

尼龍絲網(wǎng)由尼龍纖維織成，強度較高，耐磨性、耐鹼性較好，絲面光滑，油墨通過性好，回彈性最好延伸率較大，彈性模量較低，繃網(wǎng)張力低，印刷精度不高

滌綸絲網(wǎng)由聚酯類纖維織成，穩(wěn)定性較好，耐化學性、耐機械力、耐侯性較好，繃網(wǎng)張力較高，穩(wěn)定性好，精度高與模版的絲網(wǎng)結(jié)合力稍差

金屬網(wǎng)強度和彈性模量最大，穩(wěn)定性最好，印刷精度高，，耐磨性好，壽命長，導電導熱剛性大，回彈性差，受沖擊時易產(chǎn)生凹陷和折痕而不易恢復

本文檔共69頁；當前第49頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―絲網(wǎng)絲網(wǎng)的基本性能指標絲徑：是指網(wǎng)線的粗度，目數(shù)越高絲徑越??；孔徑：是指網(wǎng)孔的開度，是網(wǎng)孔面積的平方根；網(wǎng)目：絲網(wǎng)編織的疏密程度，用單位長度內(nèi)網(wǎng)孔或網(wǎng)線的個數(shù)表示，單位為目/cm或目

/in；網(wǎng)厚：是指絲網(wǎng)在沒有張力的作用情況下的平均厚度；網(wǎng)孔面積率：是指單位面積內(nèi)網(wǎng)孔面積所占的百分比。本文檔共69頁；當前第50頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―絲網(wǎng)絲網(wǎng)各性能之間的關(guān)系

1.目數(shù)越高，孔徑越小，絲徑越細，網(wǎng)孔面積覆蓋率越小，出墨量越??；

2.孔徑與絲徑的比值越大，圖象的分辨率越高；

3.網(wǎng)厚與絲徑的比值越大，下墨量越大。本文檔共69頁；當前第51頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―網(wǎng)框網(wǎng)框的種類種類優(yōu)點缺點木框質(zhì)量輕，價廉，加工制做方便，繃網(wǎng)簡單易吸水和溶劑，變形大，腐蝕快，制版后精度低，耐用性差金屬框質(zhì)量較輕，堅固耐用，穩(wěn)定性好，耐水，耐溶劑性好，制版后精度高網(wǎng)框邊及棱角需要作成圓弧狀以防止繃網(wǎng)時撕破網(wǎng)布塑料框質(zhì)量最輕，耐水耐溶劑性最好制版后之強度差，固網(wǎng)難組合框以強力聚酯及玻璃纖維為材料制作的網(wǎng)框，其性能還在進一步的研究實驗中---本文檔共69頁；當前第52頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―繃網(wǎng)繃網(wǎng)是將網(wǎng)布均勻拉平后固定在網(wǎng)框上繃網(wǎng)機本文檔共69頁；當前第53頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―預處理預處理的作用：

去除絲網(wǎng)表面的油脂，粗化其表面并清除網(wǎng)孔內(nèi)異物等，以有利于菲林及感光膠等的粘附。本文檔共69頁；當前第54頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―預處理預處理的方法：

1.使用清水將聚酯網(wǎng)紗浸濕，在印刷面上涂Autotype-autoprepmesh預處理劑，用快潔布或膠絲刷網(wǎng)紗使之粗化；

2.粗化后用水沖洗，再用脫脂劑UNIVESALMESHPREP脫脂清洗，以在網(wǎng)紗面形成均勻水膜為準，自然干燥完畢。本文檔共69頁；當前第55頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―上膠用上漿器將感光膠均勻地涂布在絲網(wǎng)上；通過涂膠次數(shù)控制膜厚，一般每面涂膠各兩次；烘網(wǎng)箱內(nèi)烘網(wǎng)干燥，烘網(wǎng)溫度控制40℃，烘網(wǎng)時間30-45min，以烘干網(wǎng)膠為基準。本文檔共69頁；當前第56頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―曝光將已烘干并冷卻到室溫的上好網(wǎng)漿的絲網(wǎng)與底片菲林清潔干凈，對位好后放入曝光機內(nèi)；采用5kw高能量檔進行曝光，開啟抽真空系統(tǒng)，設(shè)置好曝光能量格數(shù)，開啟曝光燈進行曝光；對于白網(wǎng)紗：控制在10-14格；對于黃色染色網(wǎng)紗：控制在15-19格。本文檔共69頁；當前第57頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―顯影將曝光后的網(wǎng)在黃光下進行顯影，直至圖象清晰為止，顯影時先用水將網(wǎng)版兩面淋濕，然后再用水顯影，水溫控制在30-45℃本文檔共69頁；當前第58頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―烘干將顯影好的網(wǎng)版放入烘網(wǎng)箱內(nèi)烘干，溫度控制在40℃，時間：30-45min。上封網(wǎng)漿：然后放置于烘網(wǎng)箱內(nèi)干燥，溫度：40℃，時間：30-45min。本文檔共69頁；當前第59頁；編輯于星期二\13點22分網(wǎng)版制作―常見異常及處理方法異?，F(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法菲林脫落1.絲網(wǎng)預處理不良，未脫脂粗化處理等；2.字符太??；3.用錯絲網(wǎng)；4.顯影水沖洗壓力太大；5.曝光不足1.重新對絲網(wǎng)進行預處理；2.反饋給工藝修改資料；3.選擇合適的絲網(wǎng)；4.調(diào)整顯影水洗水壓力；5.進行曝光尺測試，調(diào)整合適的曝光能量。字符顯影不良1.曝光不良；2.字符太??；3.顯影藥水老化未更換1.調(diào)整曝光參數(shù)；2.反饋工藝修改資料；3.更換顯影藥水本文檔共69頁；當前第60頁；編輯于星期二\13點22分字符印刷―流程將板子放在印臺上,倒油墨于刮墨刀行程終端的儲墨區(qū)內(nèi)平穩(wěn)的移動刮刀,使網(wǎng)版上分布一層均勻的油墨將網(wǎng)版與印臺接近,勻墨刀上升,刮墨刀下降,并壓網(wǎng)版與板件接觸刮墨刀在一定的壓力和角度下進行絲印,然后將網(wǎng)版與板子勻速分離印完一塊板子后,勻墨刀下降,刮墨刀上升,印臺與網(wǎng)版分離,更換板件在高溫下，對字符油墨進行烘烤固化本文檔共69頁；當前第61頁；編輯于星期二\13點22分字符印刷―設(shè)備字符絲印機網(wǎng)版絲印臺膠刮網(wǎng)版儲油區(qū)本文檔共69頁；當前第62頁；編輯于星期二\13點22分字符印刷―油墨PetersSD2954可剝離藍油TaiYoS-200W*/HD-3白油

S-411/HD-C白油川裕ZSR-150系列

ZM-400YR/ZSH-3黃油

ZM-400WF/ZSH-3白油本文檔共69頁；當前第63頁；編輯于星期二\13點22分字符印刷―刮刀作用：填墨、除墨、壓印和勻墨材料：橡膠、鋁合金、薄鋼板等，常選用橡膠