HDI电路板激光钻孔中产生的质量问题分析

实际生产中产生的质量问题

激光钻孔过程中，产生的质量问题比较多，不准备全面讲述，只将最易出现的质量问题提出供同行参考。 

(1)开铜窗法的CO2激光钻孔位置与底靶标位置之间失准

在激光钻孔中，光束定位系统对于孔径成型的准确性极关重要。尽管采用光束定位系统的精确定位，但由于其它因素的影响往往会产生孔形变形的缺焰。生产过程中产生的质量问题，其原因分析及其解决对策如下：

1．制作内层芯板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。

解决对策：采取缩小排版尺寸，多数厂家制作多层板排版采取450×600或525×600(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350×450(mm)上限。

2．芯板制作导线焊盘图形时基材本身的尺寸的涨缩，以及高温压贴涂树脂铜箔(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。

解决对策：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．蚀刻所开铜窗口尺寸大小与位置也都会产生误差。 

解决对策：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的上的底垫靶标位置去烧孔。

4．激光机本身的光点与台面位移之间的所造成的误差。

解决对策：由光化学成像与蚀刻开窗口改成YAG激光开窗法：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。

5．二阶盲孔对准度难度就更大，更易引起位置误差。 

解决对策：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铜箔(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．孔型不正确

根据多次生产经验积累，主要因为所采用的基材成型所存在的质量问题，其主要质量问题是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但要承受较多的能量，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。

由于孔型不正确，对积层多层印制电路板的高密度互连结构的可靠性会带来一系列的技术问题。

所以，必须采用工艺措施加以控制和解决。主要采用以下几种工艺方法：

(1)严格控制涂树脂铜箔压贴时介质层厚度差异在510μm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)孔底胶渣与孔壁的破渣的清除不良。

这类质量问题最容易发生，这是由于稍为控制不当就会产生此种关型的问题。特别是对于处理大拚版上多孔类型的积层板，不可能百分之百保证无质量问题。这是因为所加工的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。