鐳射鉆孔培訓教材課件

Preparedby:BinLiuDate:9/25/2005鐳射鉆孔培訓教材Preparedby:BinLiu鐳射鉆孔培訓教材前言LASER鉆孔簡介LASER鉆機介紹Microvia制作工藝Microvia常見缺陷分析目錄前言目錄隨著PCB向微型和高密度互連的方向發(fā)展，越來越多制板采用微導孔的連接方式實現(xiàn)高密度互連，而目前制作微導孔的主要方法是laserdrill。如何利用現(xiàn)有鐳射鉆機制作出各種高質(zhì)量的microvia，是現(xiàn)在PCB制造的迫切任務。前言隨著PCB向微型和高密度互連的方向發(fā)展，越來越多制板1、LASER分類100nm5thH,4thH,3rdH,Ar-Ion2ndH, Nd:YAG Nd:YAGNd:YAGNd:YAGNd:YAG Nd:YLFWavelength212nm266nm355nm488

nm532nm1064nmVISIBLEINFRAREDULTRAVIOLET1000nm10,000nm400nm750nm1321nm光譜圖Laser鉆孔簡介激光類型主要包括紅外光和紫外光兩種；1、LASER分類100nm5thH,2、常見的LASER激發(fā)方式Laser鉆孔簡介LASER類型——UV激發(fā)介質(zhì)——YAG激發(fā)能量——發(fā)光二極管代表機型：ESI5320LASER類型——IR（RF-RadioFrequency）激發(fā)介質(zhì)——密封CO2氣體激發(fā)能量——高頻電壓代表機型：HITACHILC-1C21E/1CLASER類型——IR（TEA-Transverseexcitedatmospheric橫波激勵）激發(fā)介質(zhì)——外供CO2氣體激發(fā)能量——高壓電極代表機型：SUMITOMOLAVIA1000TW2、常見的LASER激發(fā)方式Laser鉆孔簡介LASER3.1、CO2的成孔原理利用紅外線的熱能，當溫度升高或能量增加到一定程度后，如有機物的熔點、燃點或沸點時，則有機物分子的相互作用力或束縛力將大為減小到使有機物分子相互脫離成自由態(tài)或游離態(tài)，由于激光的不斷提供能量，而使有機分子逸出或者與空氣中的氧氣燃燒而成為二氧化碳或水氣體而散離去，由于激光是以一定直徑的紅外光束來加工的，因而形成微小孔。Absorptionand

HeatingThermalConductionLightMeltingLiquidInterfaceVaporizationPlasmaProductionLaser鉆孔簡介3.1、CO2的成孔原理利用紅外線的熱能，當溫度升高或能固態(tài)Nd：YAG紫外激光器發(fā)射的是高能量的紫外光光束，利用其光學能(高能量光子)，破壞了有機物的分子鍵(如共價鍵)，金屬晶體(如金屬鍵)等，形成懸浮顆?；蛟訄F、分子團或原子、分子而逸散離出，最后形成盲孔。吸收破壞分子(原子)鍵成孔長鏈大分子小粒子逃逸Laser鉆孔簡介3.2、UV的成孔原理固態(tài)Nd：YAG紫外激光器發(fā)射的是高能量的紫外光光束，利4、常見LASER的加工材料

EpoxyFR4ARAMIDCOPPERBT現(xiàn)已加工的介質(zhì)材料包括：RCC、1X1080、2X1080、2116、2X106、ARAMIDLaser鉆孔簡介4、常見LASER的加工材料Epoxy現(xiàn)已加工的介質(zhì)材料包吸收率波長(um)ResinMatteCuGlassUVIRVISIBLE00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.20.30.40.50.60.70.80.911.11.2各種材料都吸收樹脂吸收紅外光強玻璃反射銅反射由于不同材料對各類激光的吸收均不相同，導致LASER加工混合材料時的困難。Laser鉆孔簡介4.1、不同材料對波長的吸收情況（2000版本）吸收率波長(um)ResinMatteCuGlassUVLaser鉆孔簡介4.2、不同材料對波長的吸收情況（2001版本）Laser鉆孔簡介4.2、不同材料對波長的吸收情況（200AspectRatio500450400350300

25020015010050mmThruViasBlindVias10:11:1.1:1UVYAGCO2Photo-viaMechanicalDrill5、各種方法加工孔直徑的范圍Laser鉆孔簡介AspectRatio500450我司現(xiàn)有Laser鉆機HITACHILC-1C21E/1CLC-2F21SE/1CLC-2F212SE/2CLC-2G212E/2CLC-2G212BE/2CSUMITOMOLAVIA1000TWESI53205330Laser鉆機介紹ESI5320高頻率低功率脈沖固態(tài)激光激發(fā)裝置，無須外部供氣“冷光”，產(chǎn)生熱量少HitachiRFExcited密封氣體激發(fā)無須定期換氣每四小時需做精度校正SUMITOMO外部供氣須定期換氣加工時有能量檢測和補打功能我司現(xiàn)有Laser鉆機Laser鉆機介紹ESIESIUVLaser對位系統(tǒng)1——內(nèi)層靶標對位Laser鉆機介紹UVLaser刮內(nèi)層靶標圖形定位補償方法4pointsallowcorrectionofx-yoffset,rotation,scale,andkeystoneESIUVLaser對位系統(tǒng)1——內(nèi)層靶標對位Laser15.7milThroughHole3milHole8milPad40milPadLaser鉆機介紹ESIUVLaser對位系統(tǒng)2——通孔對位15.7milThroughHole3milHol1.對位標靶---圓形2.對位補償類似ESILaser鉆機介紹HITACHI&SUMITOMO

Laser對位系統(tǒng)——ConformalMask靶標對位1.對位標靶---圓形Laser鉆機介紹HITACHI&Laser

BeamGalvoUVLaserCO2Laser光學系統(tǒng)Laser鉆機介紹LaserBeamGalvoUVLaser光學系統(tǒng)LasCoppersurfaceiscleanedand‘textured’ESIUVLaser的鉆孔參數(shù):Laser鉆機介紹調(diào)整Laser焦距StepOne:DrillCopperStepTwo:RemoveDielectric25mm50-100mmFocusedspotSmallspotsizeHighenergydensityDe-focusedspotLargerspotsizeLowerenergydensityStoponinnercopperlayerCoppersurfaceiscleanedandLaser鉆機介紹DielectricCopperPlanesPunchingDielectricCopperPlanesTrepanningSpiralingDielectricCopperPlanesESIUVLaser的鉆孔參數(shù):Laser鉆機介紹DielectricCopperPuncCycleModeBurstModeStepModeLaser鉆機介紹Hitachi&SumitomoLaser的鉆孔參數(shù):即對在一個區(qū)域內(nèi)所有的孔進行第一個脈沖加工，完畢后，再進行第二個脈沖加工，如此類推。即對一個孔進行所有的脈沖加工后，才對下個孔進行加工。CycleModeLaser鉆機介紹Hitachi鉆孔速度HITACHI——max1200脈沖/秒SUMITOMO——max1000脈沖/秒ESI——15K~30K~70K脈沖/秒Laser鉆機介紹鉆孔速度HITACHI——max1200脈沖/秒Laser一階盲孔：A、CO2laserdrillB、CO2laserdirectdrillC、UVdirectdrillD、UV+CO2laserdrillMicrovia制作工藝一階盲孔：Microvia制作工藝Microvia制作工藝二階盲孔(鉆Stackedvia)：A、UVDirectdrillB、UV+CO2C、Conformalmask+CO2+UVD、UV+Conformalmask+CO2Microvia制作工藝二階盲孔(鉆Stackedvia)五、Microvia缺陷分析

---缺陷類型

---產(chǎn)生原因和影響

---解決方法LaserMicrovia缺陷分析五、Microvia缺陷分析LaserMicrovia缺(1)UnderCut(2)Delaminate(4)RemainedGlassFiber(5)RemainedResin(8)Void(7)Damage(6)MicroCrack

BarrelShapedInnerHoleLaserMicrovia缺陷分析Laser盲孔缺陷(1)UnderCut(2)Delaminate(4)RePROBLEMS

UnderCutDelaminate

CauseandEffect

HeataccumulationfromRCCcoppersurface

ImpacttotheRCCsurfacebyLaserBeam

(1)UnderCut(2)DelaminateLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS(1)UnderCut(2)DelamSolution

ShortpulsewidthReducethepulseenergyLASERBeamLaserMicrovia缺陷分析SolutionLASERBeamLaserMicPROBLEMS

BarrelShapedInnerHoleCauseandEffect

ReflectionfromholebottomIncorrectpositionofLasermode(singlemode)tothehole

BarrelShapedInnerHoleLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMSBarrelShapedInnerReflectionLASERBeam

abSingleModeLaserMicrovia缺陷分析ReflectionLASERabSingleModeSolutionShortpulse(lessthanless)ThebestsuitednumberofshotsMulti-modeBeamSingle-modeMulti-mode(top-flat)LaserMicrovia缺陷分析SolutionSingle-modeMulti-moPROBLEMS

RemainedGlassFiberCauseandEffect

DifferenceNatureagainstheatbetweenresinandglassSolution

HighpeakpowerprocessingCycle-modeprocessing(4)RemainedGlassFiberLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS(4)RemainedLaserMiPROBLEMS

RemainedResinCauseandEffect

a.Verythinsmearedresinonthebottomofholenotreachsublimationpoint(5)RemainedResinLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS(5)RemainedResinLaseb.Unsuitabilityofresinthickness

c.Single-modeprocessing60μm80μmLaserMicrovia缺陷分析b.Unsuitabilityofresinthicd.UnsuitabilityofLASERpulseenergy

e.IncorrectpositionofLASERBeamAccuracyofXYtableAccuracyofScannersAlignmentAccuracyagainstPWBelasticityPWBwarp

LaserMicrovia缺陷分析d.UnsuitabilityofLASERpulsPROBLEMS

MicroCrack

CauseandEffect

ThepressurefromresinsublimationbyLASER(6)MicroCrackLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS(6)MicroCrackLaserSolution

-ShortPulse(lessthanless)-ThebestsuitedshapeofLASERwave

-Thebestpulseenergyadapttonatureofmaterial(Standard:about10J/cm2,pulsewidthlessthan1us)LaserMicrovia缺陷分析SolutionLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS

DamageVoidCauseandEffect

a.Ifthepulsewidth(irradiationtime)islong,thetemperatureofsubstratesurfaceisrisenup.

(8)Void(7)DamageLaserMicrovia缺陷分析PROBLEMS(8)Void(7)DamageLaseb.CenterportionofCopperfoilhavedamageduetoSingleBeam

Solution

Short

Pulse

Multi-ModeBeamCenterdamageLaserMicrovia缺陷分析b.CenterportionofCopperThequalityofMcroviaCO2LaserdrillRCCCO2LaserdrillaramidLaserMicrovia缺陷分析ThequalityofMcroviaCO2LaserCO2LaserdrillFR4LaserMicrovia缺陷分析CO2LaserdrillFR4LaserMicrovTHANKYOU！THANKYOU！

1、最孤獨的時光，會塑造最堅強的自己。

2、把臉一直向著陽光，這樣就不會見到陰影。

3、永遠不要埋怨你已經(jīng)發(fā)生的事情，要么就改變它，要么就安靜的接受它。

4、不論你在什么時候開始，重要的是開始之后就不要停止。

5、通往光明的道路是平坦的，為了成功，為了奮斗的渴望，我們不得不努力。

6、付出了不一定有回報，但不付出永遠沒有回報。

7、成功就是你被擊落到失望的深淵之后反彈得有多高。

8、為了照亮夜空，星星才站在天空的高處。

9、我們的人生必須勵志，不勵志就仿佛沒有靈魂。

10、拼盡全力，逼自己優(yōu)秀一把，青春已所剩不多。

11、一個人如果不能從內(nèi)心去原諒別人，那他就永遠不會心安理得。

12、每個人心里都有一段傷痕，時間才是最好的療劑。

13、如果我不堅強，那就等著別人來嘲笑。

14、早晨給自己一個微笑，種下一天旳陽光。

15、沒有愛不會死，不過有了愛會活過來。

16、失敗的定義：什么都要做，什么都在做，卻從未做完過，也未做好過。

17、當我微笑著說我很好的時候，你應該對我說，安好就好。

18、人不僅要做好事，更要以準確的方式做好事。

19、我們并不需要用太華麗的語言來包裹自己，因為我們要做最真實的自己。

20、一個人除非自己有信心，否則無法帶給別人信心。

21、為別人鼓掌的人也是在給自己的生命加油。

22、失去金錢的人損失甚少，失去健康的人損失極多，失去勇氣的人損失一切。

23、相信就是強大，懷疑只會抑制能力，而信仰就是力量。

24、那些嘗試去做某事卻失敗的人，比那些什么也不嘗試做卻成功的人不知要好上多少。

25、自己打敗自己是最可悲的失敗，自己戰(zhàn)勝自己是最可貴的勝利。

26、沒有熱忱，世間便無進步。

27、失敗并不意味你浪費了時間和生命，失敗表明你有理由重新開始。

28、青春如此華美，卻在煙火在散場。

29、生命的道路上永遠沒有捷徑可言，只有腳踏實地走下去。

30、只要還有明天，今天就永遠是起跑線。

31、認真可以把事情做對，而用心卻可以做到完美。

32、如果上帝沒有幫助你那他一定相信你可以。

33、只要有信心，人永遠不會挫敗。

34、珍惜今天的美好就是為了讓明天的回憶更美好。

35、只要你在路上，就不要放棄前進的勇氣，走走停停的生活會一直繼續(xù)。

36、大起大落誰都有拍拍灰塵繼續(xù)走。

37、孤獨并不可怕，每個人都是孤獨的，可怕的是害怕孤獨。

38、寧可失敗在你喜歡的事情上，也不要成功在你所憎惡的事情上。

39、我很平凡，但骨子里的我卻很勇敢。

40、眼中閃爍的淚光，也將化作永不妥協(xié)的堅強。

41、我不去想是否能夠成功，既然選了遠方，便只顧風雨兼程。

42、寧可自己去原諒別人，莫等別人來原諒自己。

43、踩著垃圾到達的高度和踩著金子到達的高度是一樣的。

44、每天告訴自己一次：我真的很不錯。

45、人生最大的挑戰(zhàn)沒過于戰(zhàn)勝自己！

46、愚癡的人，一直想要別人了解他。有智慧的人，卻努力的了解自己。

47、現(xiàn)實的壓力壓的我們喘不過氣也壓的我們走向成功。

48、心若有陽光，你便會看見這個世界有那么多美好值得期待和向往。

49、相信自己，你能作繭自縛，就能破繭成蝶。

50、不能強迫別人來愛自己，只能努力讓自己成為值得愛的人。

51、不要拿過去的記憶，來折磨現(xiàn)在的自己。

52、汗水是成功的潤滑劑。

53、人必須有自信，這是成功的秘密。

54、成功的秘密在于始終如一地忠于目標。

55、只有一條路不能選擇――那就是放棄。

56、最后的措手不及是因為當初游刃有余的自己

57、現(xiàn)實很近又很冷，夢想很遠卻很溫暖。

58、沒有人能替你承受痛苦，也沒有人能搶走你的堅強。

59、不要拿我跟任何人比，我不是誰的影子，更不是誰的替代品，我不知道年少輕狂，我只懂得勝者為。

60、如果你看到面前的陰影，別怕，那是因為你的背后有陽光。

61、寧可笑著流淚，絕不哭著后悔。

62、覺得自己做得到和做不到，只在一念之間。

63、跌倒，撞墻，一敗涂地，都不用害怕，年輕叫你勇敢。

64、做最好的今天，回顧最好的昨天，迎接最美好的明天。

65、每件事情都必須有一個期限，否則，大多數(shù)人都會有多少時間就花掉多少時間。

66、當你被壓力壓得透不過氣來的時候，記住，碳正是因為壓力而變成閃耀的鉆石。

67、現(xiàn)實會告訴你，不努力就會被生活給踩死。無需找什么借口，一無所有，就是拼的理由。

68、人生道路，絕大多數(shù)人，絕大多數(shù)時候，人都只能靠自己。

69、不是某人使你煩惱，