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深入探討激光鉆孔定位方法

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深入探討激光鉆孔定位方法

摘要:對現有的激光鉆孔盲孔板板流程進(jìn)行分析,提出改善激光盲孔對位精度方法并進(jìn)行實(shí)驗及分析。
關(guān)鍵詞:
激光
鉆孔 盲孔 對位 定位標靶

一現狀

隨著(zhù)板件向小型化及高密度方向發(fā)展,越來(lái)越多的板件采用埋盲孔方式來(lái)實(shí)現高密度互連,激光鉆孔是實(shí)現微小盲孔的方法之一。激烈的市場(chǎng)競爭對于板件的可靠性也提出越來(lái)越高的要求,對于盲孔來(lái)說(shuō)高的可靠性要求有大面積的良好連接,激光盲孔良好的對位精度是一個(gè)關(guān)鍵因素。首先需說(shuō)明激光鉆盲孔精度要求有兩個(gè):即激光孔與內層焊盤(pán)和外層焊盤(pán)之間的對位精度。

我公司現有的影響激光鉆孔盲孔板件對位精度的流程為:

1、利用通孔的鉆孔標靶定位鉆出定位孔;
2、由定位孔定位通過(guò)激光孔點(diǎn)菲林做出外層激光窗和激光鉆孔定位標靶;
3、激光鉆機尋找激光鉆孔定位標靶,然后鉆激光盲孔;
4、外層圖形轉移做出盲孔外層焊盤(pán)。

二分析

1、各流程可能存在的產(chǎn)生誤差原因:

(1)鉆定位孔

A、X光機本身系統誤差;
B、板件不平,造成沖標靶沖不準;
C、上鉆孔管們釘不緊;
D、鉆機本身系統誤差;
E、鉆頭固定不牢;
F、板件不平,膠帶貼不緊。

(2)做激光窗:

A、激光孔點(diǎn)菲林變形;
B、激光孔點(diǎn)菲林對位不準。

(3)激光鉆孔:

A、激光鉆孔機本身系統誤差;
B、板件不平造成讀不準;
C、板件夾不緊。

(4)外層圖形轉移:

A、菲林變形;
B、菲林對位不準。

可以看出,以上影響激光鉆盲孔對們精度的大部分原因都是操作問(wèn)題,可以通過(guò)嚴格操作來(lái)改善。除了操作之外就是系統誤差及定位方式,改善系統誤差成本過(guò)高,幫應將重點(diǎn)放在定位方式的改進(jìn)上。

2定位方式的分析:

現有的定位方式是用通孔的標靶鉆定位孔,然后由此類(lèi)定位孔定位做激光窗口及激光定位標靶于外層,激光鉆機讀取外層激光定位標靶位置后鉆孔。

此定位方式存在以下問(wèn)題:

X光機沖通孔標靶時(shí),對各內層的鉆機標靶進(jìn)行統一折中補償,所確定的值與盲孔內層焊盤(pán)所在層的標靶值存在偏差。隨后根據此標靶鉆出的定位孔,蝕刻出的激光窗口及激光定位標靶不能反映盲孔內層焊盤(pán)所在層的變化。以此種定位方式鉆出來(lái)的激光孔相對于外層激光窗口及盲孔外層焊盤(pán)偏差較小,但相對于盲孔內層焊盤(pán)偏差較大。

由上述分析可知,如果將激光定位標靶直接做在內層,則可以在鉆孔時(shí)直接反映盲孔內層焊盤(pán)所在層的變化情況,改善激光孔與內層焊盤(pán)的對位偏差。但是激光孔與外層激光窗口及盲孔外層焊盤(pán)的對位偏差則偏大。如果用盲孔內層焊盤(pán)所在層的標靶定位,然后來(lái)做激光窗口則可以改善激光孔與激光窗口的對位偏差,但是對外層焊盤(pán)的對位偏差則不會(huì )改善。根據內層菲林的變化對外層菲林進(jìn)行相應的補償,來(lái)改善激光孔對外層焊盤(pán)的對位偏差,但同時(shí)對通孔的對位造成影響,故此次實(shí)驗暫不考慮外層線(xiàn)路菲林的補償。

三實(shí)驗

1、根據以上分析,我們選取15塊6層埋盲孔板(包括1-2層及5-6層盲孔),采用三種定位方法進(jìn)行對比實(shí)驗(每種方法5塊板):

(1)1-6層鉆孔標靶鉆定位孔,外層激光定位標靶(目前我公司的做法)
(2)1-6層鉆孔標靶鉆定位孔,內層激光定位標靶(改善盲孔與內層焊盤(pán)的對位)
(3)1-2及5-6層鉆孔標靶分別鉆定位孔,內層激光定位標靶(改善盲孔與內層焊盤(pán)及激光窗口的對位)。

2、在層壓,激光鉆及外層蝕刻后進(jìn)行檢測(檢測結果見(jiàn)附表):

(1)1-6,1-2及5-6層鉆孔標靶層壓后的尺寸變化(X光機檢測,單位為mil);
(2)激光孔與激光窗口之間的對位情況(孔與窗口偏移的最大寬度,用百倍放大鏡測量,單位為mil);
(3)激光孔與內層焊盤(pán)的連接情況(孔與內層焊盤(pán)連接面的最大寬度,用百倍放大鏡測量,單位為mil);
(4)激光孔與外層焊盤(pán)的連接情況(最小環(huán)寬,用百倍放大鏡測量,單位為mil);
(5)激光孔與內層焊盤(pán)的對位精度(測量板邊的激光孔與內層焊盤(pán)對位精度的標靶,單位為mil);

3、實(shí)驗數據分析:

從激光孔與內層焊盤(pán)對位精度標靶的測試結果看,用內層激光定位標靶的板孔精度較高(反映相對于內層焊盤(pán)的精度)。但由于與外層激光窗口的偏差,導致最終與內層相連的面積比現有的定位方法稍微偏小。激光孔與外層焊盤(pán)對位偏差情況此三種方法都差不多,焊錫面都不好,應該是焊錫面外層線(xiàn)路菲林對位不準而造成。

四結論

從以上三種定位方法的實(shí)驗結果可以看出,用內層激光定位標靶定位進(jìn)行激光鉆孔可以提高激光鉆孔的對位精度(第(2),(3)種方法;但第(3)種方法需要多鉆兩對標靶,影響生產(chǎn)效率,且激光孔對激光窗口的對準情況改善不大,故宜采用第(2)種方法),但是為了保證良好的連接面積,應該適當加大激光窗口。



板件編號 對位方法 層壓后1-6層標靶變化 層壓后1-2層標靶變化 層壓后5-6層標靶變化 激光鉆孔精度(1-2) 激光鉆孔精度(5-6) 激光孔與內層焊盤(pán)連接情況(1-2) 激光孔與內層焊盤(pán)連接情況(5-6) 激光孔與外層焊盤(pán)連接情況(1-2) 激光孔與外層焊盤(pán)連接情況(5-6) 激光孔與激光窗口對位偏離(1-2) 激光孔與激光窗口對位偏離(5-6)
3 1-6層鉆孔,外層激光定位 4.45 3.98 2.51 3.25 3.5 4.43 4.72 0.98 崩孔 3.19 3.15
10 1-6層鉆孔,外層激光定位 6.14 3.78 3.78 3.5 4.5 4.18 4.13 0.3 0.3 3.4 2.56
14 1-6層鉆孔,外層激光定位 5.24 2.56 3.46 5 6 3.69 2.56 0.39 1.37 3.35 2.95
16 1-6層鉆孔,外層激光定位 4.69 4.09 3.39 3.5 3.5 4.43 4.04 0.69 崩孔 3.15 2.56
17 1-6層鉆孔,外層激光定位 4.96 3.31 4.41 6.25 4 2.76 4.72 0.39 0.98 3.3 2.6
1 1-6層鉆孔,內層激光定位 6.61 5.35 3.94 2 3 4.38 4.53 0.39 崩孔 3.49 4.28
8 1-6層鉆孔,內層激光定位 5.67 3.62 3.11 3 3 3.54 4.72 1.67 0.2 5.21 4.23
13 1-6層鉆孔,內層激光定位 6.81 3.27 3.11 3.25 4 3.34 4.63 1.38 崩孔 5.11 4.23
15 1-6層鉆孔,內層激光定位 5.51 3.78 1.97 3.5 4.25 4.33 4.72 0.3 0.44 5.01 3.05
18 1-6層鉆孔,內層激光定位 4.69 3.07 4.64 2.25 2.5 2.31 3.99 1.32 崩孔 6.79 5.81
4 1-2及5-6層鉆孔,內層激光定位 6.97 5.87 4.49 1.75 1.5 3.94 3.79 1.08 0.39 3.84 5.01
7 1-2及5-6層鉆孔,內層激光定位 4.61 2.76 3.7 2.5 3.75 4.04 4.72 1.67 崩孔 4.97 3.99
11 1-2及5-6層鉆孔,內層激光定位 5.83 5.24 4.02 1.25 1 4.62 3.84 0.49 崩孔 3.74 5.22
19 1-2及5-6層鉆孔,內層激光定位 4.37 3.11 2.99 3.25 2.75 3.44 2.76 崩孔 0.2 5.22 6.59
20 1-2及5-6層鉆孔,內層激光定位 6.18 6.14 4.17 2.5 1 3.35 3.64 0.3 0.79 5.41 5.61

發(fā)布人:駿凱電子2008/5/8 10:11:002696 發(fā)布時(shí)間:2008/5/8 10:11:00 此新聞已被瀏覽:2696次