盲埋孔線路板ME制作及生產(chǎn)工藝技術(shù)—深聯(lián)電路板

1、盲埋孔線路板ME制作及生產(chǎn)工藝技術(shù)深聯(lián)電路板作者：深圳市深聯(lián)電路有限公司1、概述： 公司生產(chǎn)的埋盲孔板種類較多，目前可分為如下7種：四層一次壓合埋盲孔板，六層以上一次壓合埋盲孔板，四層以上兩次壓合埋盲孔板，四層以上三次壓合埋盲孔板，表面芯板5OZ板，表面銅箔5OZ板，HDI（1+C+1）板。由于每種結(jié)構(gòu)的技術(shù)難點(diǎn)不同，導(dǎo)致加工流程、工藝圖形設(shè)計(jì)和制程控制點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的變更。下文分別從ME的流程設(shè)計(jì)、工藝圖形的設(shè)計(jì)及使用、制程中設(shè)備的選用和控制要求進(jìn)行說明，為ME及PE技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，針對(duì)個(gè)別產(chǎn)品可能有不同的技術(shù)難點(diǎn)，要綜合分析其加工要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及加工。2、埋盲孔板ME設(shè)計(jì)原則埋盲孔板ME設(shè)計(jì)中

2、，要遵守三個(gè)原則：最小外層對(duì)位難度原則；定位基準(zhǔn)誤差最小原則；成本最小原則。2.1.最小外層對(duì)位難度原則通孔定位靶標(biāo)與盲孔盡可能一致，減小由尺寸變化帶來的誤差?？梢匀∠麊蚊鎯?nèi)層圖形的各種識(shí)別點(diǎn)，減小多次圖形制作中的偏差干擾。盲孔內(nèi)層對(duì)位要高于外層對(duì)位，此種情況下，外層的盲孔環(huán)寬要求大于通孔環(huán)寬及內(nèi)層環(huán)寬，ME要在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行優(yōu)化。2.2.定位基準(zhǔn)誤差最小原則內(nèi)層的各種識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)圖形近距離設(shè)計(jì)，同時(shí)要保證各定位系統(tǒng)防錯(cuò)。除備用靶標(biāo)外，靶標(biāo)點(diǎn)及識(shí)別點(diǎn)位置要靠近板中，以保證在鉆靶標(biāo)等過程中得到補(bǔ)償。2.3.成本最小原則拼板尺寸及加工流程的設(shè)計(jì)對(duì)成本影響最大。在滿足客戶要求的情況下，要同時(shí)考慮應(yīng)用

3、最經(jīng)濟(jì)的工藝路線進(jìn)行加工。3、埋盲孔板分類3.1. 四層一次層壓埋盲孔板產(chǎn)品特征：一般為兩張或兩張以上芯板組成，芯板具有埋盲孔。工藝路線：芯板鉆孔芯板電鍍芯板單面圖形制作inspecta鉆鉚釘孔層壓雙軸鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化外層圖形。技術(shù)難點(diǎn)：當(dāng)結(jié)構(gòu)為<1.2mm的四層板時(shí)，有銷定位方式壓合偏位缺陷較高如圖1所示： 3.1.1. 四層一次層壓埋盲孔板ME資料制作控制項(xiàng)目原因ME制作要求芯板鉆孔程序比例縮放薄板孔金屬化尺寸變化按芯板種類進(jìn)行縮放內(nèi)層單面圖形比例目前芯板板厚度大于0.3mm，收縮情況較小目前按芯板進(jìn)行縮放，當(dāng)芯板厚度小于0.3mm時(shí)，進(jìn)行質(zhì)量跟進(jìn)。輔助菲林圖形防止內(nèi)層制作偏位時(shí)

4、，對(duì)內(nèi)層識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置干擾。輔助菲林要求無識(shí)別點(diǎn)或靶標(biāo)點(diǎn)，四層板層壓易偏位有銷定位易偏位，層壓定位方式為鉚釘定位識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置按下圖所示“”為靶標(biāo)，“”識(shí)別點(diǎn)。靶標(biāo)位于識(shí)別點(diǎn)與中線之間，可以在中線上（要回避曝光定位孔）3.1.2. 四層一次層壓埋盲孔板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果內(nèi)層鉆孔防止薄板折皺，倒夾點(diǎn)加工時(shí)易變形。電鍍需壓平內(nèi)層圖形圖形與孔對(duì)位要求最高，一般不能偏50%破壞定全部定位系統(tǒng)層壓準(zhǔn)備防止鉚合偏位，可用X光進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)位偏層壓鉆靶均分，收縮大于0.15mm時(shí)要報(bào)警外層盲孔對(duì)位偏鉆孔外層通孔位與盲孔對(duì)位。外層圖形一般使用自曝光機(jī)進(jìn)行加工。外層盲孔對(duì)位偏下一步改進(jìn)內(nèi)容：1、

5、 使用除有銷定位外的多種定位方式進(jìn)行層壓。2、 盲孔孔內(nèi)鍍層要求與生產(chǎn)控制。（外層盲孔孔內(nèi)無銅與有銅的相關(guān)要求不明）3.1.3. 四層一次層壓埋盲孔板案例分析例1，D1539，原結(jié)構(gòu)要求孔內(nèi)銅厚為大于20um，內(nèi)外層銅厚為3OZ。選用1OZ芯板則可按上述工藝路線進(jìn)行加工。但如果選擇2OZ芯板，則可減少電鍍時(shí)間及壓合后微蝕，加工效率最高，外層成品銅厚為4OZ，圖形補(bǔ)償允許情況下，使用2OZ芯板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)于1OZ芯板。3.2. 六層（或以上）一次層壓埋盲孔板產(chǎn)品特征：一般為3張或3張以上芯板組成，表層芯板具有埋盲孔。內(nèi)層通常無埋孔。工藝路線：芯板鉆孔芯板電鍍芯板單面圖形制作inspecta鉆鉚釘

6、孔層壓雙軸鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化外層圖形。技術(shù)難點(diǎn)：當(dāng)結(jié)構(gòu)為<1.2mm的四層板時(shí)，有銷定位方式壓合偏位缺陷較高 當(dāng)結(jié)構(gòu)為6層及以上板時(shí)，各內(nèi)層的收縮比例不同如圖2所示： 3.2.1. 六層（或以上）一次層壓埋盲孔板ME資料制作技術(shù)難點(diǎn)原因ME制作要求比例縮放芯板電鍍后收縮對(duì)鉆孔及內(nèi)層菲林預(yù)放比例，見附錄3層壓易偏位鉚釘定位易偏位，層壓定位方式為有銷定位薄芯板金屬化收縮大金屬化過程中，芯板由于應(yīng)力收縮，且2#線及4#線的收縮不同芯板厚度小于0.6mm時(shí)為4#線薄板夾具加工，厚芯板要求不高3.2.2. 六層（或以上）一次層壓埋盲孔板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果內(nèi)層鉆孔防止薄板折皺電鍍需

7、壓平內(nèi)層圖形圖形與孔對(duì)位要求最高，一般不能偏50%，表層芯板加工后再進(jìn)行內(nèi)部芯板加工。對(duì)位不良會(huì)破壞定全部定位系統(tǒng)。未經(jīng)電鍍芯板先加工會(huì)造成所有比例無法修正。層壓準(zhǔn)備防止鉚合偏位，可用X光進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)位偏層壓鉆靶均分，收縮大于0.15mm時(shí)要報(bào)警外層盲孔對(duì)位偏鉆孔外層通孔位與盲孔對(duì)位。外層圖形一般使用自曝光機(jī)進(jìn)行加工。外層盲孔對(duì)位偏3.2.3. 案例分析例1：F/N:C0491 F/N:D05063.3.六層以上兩次壓合埋盲孔線路板（含六層）產(chǎn)品特征：一般為2張上板經(jīng)過兩次壓合組成，表層芯板具有盲孔。內(nèi)層通常無埋孔。工藝路線：一次壓合鉆孔一次金屬化芯板單面圖形制作inspecta鉆銷釘孔層壓雙軸

8、鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化外層圖形。技術(shù)難點(diǎn)：當(dāng)結(jié)構(gòu)以高多層板為主，通常第一次壓合不對(duì)稱時(shí)會(huì)有嚴(yán)重的變形。 當(dāng)結(jié)構(gòu)為內(nèi)層鉆孔孔位要求高，第一次壓合后單面圖形制作對(duì)位要求高。 對(duì)外層銅厚有較嚴(yán)格的控制要求 3.3.1、六層以上兩次壓合埋盲孔板ME制作要求技術(shù)難點(diǎn)原因ME制作要求芯板收縮比例第一次層壓的對(duì)位要求較高第二次層壓結(jié)構(gòu)不對(duì)稱時(shí)，變形難以消除需進(jìn)行提示，當(dāng)結(jié)構(gòu)有較大的不對(duì)稱時(shí)（與案例不同），要及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量跟進(jìn)。層壓易偏位鉚釘定位易偏位，層壓定位方式為有銷定位第一次鉆孔及單面圖形比例第一次壓合厚度較小時(shí)（0.5mm以下），第二次壓合的收縮較大需及時(shí)要求PE進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的測(cè)試。銅厚控制外層經(jīng)多次電鍍，

9、難以進(jìn)行細(xì)線路加工或滿足客戶要求。第二次層壓后微蝕，厚度控線路制作要求進(jìn)行控制。一次層壓靶標(biāo)點(diǎn)內(nèi)層靶標(biāo)位置分布有利于誤差互補(bǔ)分布中線有利于定位孔加工，圖示為較佳組合，可通用于各種鉆靶機(jī)靶標(biāo)設(shè)計(jì)第一次壓合后單面圖形對(duì)位較差去除單面圖形的識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)點(diǎn)，該位置為無銅區(qū)，利用其它孔進(jìn)行對(duì)位檢驗(yàn)。二次層壓靶標(biāo)點(diǎn)內(nèi)層靶標(biāo)位置分布有利于誤差互補(bǔ)當(dāng)材料利用率不允許時(shí)，盡可能放入中線區(qū)域，第二次識(shí)別點(diǎn)可由靶標(biāo)孔取代，但必需有一點(diǎn)偏置。3.3.2、六層以上兩次壓合埋盲孔板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果內(nèi)層鉆靶有偏位時(shí)要跟據(jù)偏位情況進(jìn)行校正外層通孔與盲孔對(duì)位不良或內(nèi)層偏位。層壓準(zhǔn)備第一次壓合防止鉚合偏位，可用

10、X光進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)位偏內(nèi)層圖形第一次壓合后單面圖形與孔對(duì)位要求最高，一般不能偏50%，表層芯板加工后再進(jìn)行內(nèi)部芯板加工。對(duì)位不良會(huì)破壞定全部定位系統(tǒng)。未經(jīng)電鍍芯板先加工會(huì)造成所有比例無法修正。層壓鉆靶均分，收縮大于0.15mm時(shí)要報(bào)警外層盲孔對(duì)位偏層壓不對(duì)稱結(jié)構(gòu)防變形變形超差鉆孔外層通孔位與盲孔對(duì)位。出現(xiàn)偏位要跟據(jù)情況進(jìn)行補(bǔ)正通孔下盲孔對(duì)位不良電鍍鍍層均勻性及厚度控制銅厚超差外層圖形一般使用自曝光機(jī)進(jìn)行加工。使及手動(dòng)曝光要加強(qiáng)對(duì)通孔及盲孔的對(duì)位情況的檢驗(yàn)外層盲孔對(duì)位偏3.3.3.案例分析C1120，C19733.4.六層以上三次壓合埋盲孔板產(chǎn)品特征：一般為2張上板經(jīng)過三次壓合組成，表層芯板具有兩次

11、盲孔，通孔與盲孔的對(duì)位要求極高，偏差互補(bǔ)性較差。工藝路線：一次壓合鉆孔一次金屬化芯板單面圖形制作二次層壓雙軸鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化單面圖形三次層壓雙軸鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化外層圖形技術(shù)難點(diǎn)：當(dāng)結(jié)構(gòu)以高多層板為主，通常第一、二次壓合不對(duì)稱時(shí)會(huì)有嚴(yán)重的變形。 當(dāng)結(jié)構(gòu)為內(nèi)層鉆孔孔位要求高，第一、二次壓合后單面圖形制作對(duì)位要求高。 對(duì)外層銅厚有較嚴(yán)格的控制要求。目前還缺少對(duì)此類產(chǎn)品的加工經(jīng)驗(yàn)。 3.4.1、六層以上三次壓合埋盲孔板ME制作要求技術(shù)難點(diǎn)原因ME制作要求芯板收縮比例第一次層壓的對(duì)位要求較高第一、二次層壓結(jié)構(gòu)不對(duì)稱時(shí)，變形難以消除需進(jìn)行提示，當(dāng)結(jié)構(gòu)有較大的不對(duì)稱時(shí)（與案例不同），要及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量跟

12、進(jìn)。第一，及二次鉆孔及單面圖形比例第一、二次壓合厚度較小時(shí)（0.5mm以下），第二次壓合的收縮較大需及時(shí)要求PE進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的測(cè)試。銅厚控制外層經(jīng)多次電鍍，難以進(jìn)行細(xì)線路加工或滿足客戶要求。第一、二次層壓后微蝕，厚度控線路制作要求進(jìn)行控制。一次層壓靶標(biāo)點(diǎn)內(nèi)層靶標(biāo)位置分布有利于誤差互補(bǔ)分布中線有利于定位孔加工，圖示為較佳組合，可通用于各種鉆靶機(jī)靶標(biāo)設(shè)計(jì)第一、二次壓合后單面圖形對(duì)位較差。一般要進(jìn)行質(zhì)量跟進(jìn)。去除單面圖形的識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)點(diǎn)，該位置為無銅區(qū)，利用其它孔進(jìn)行對(duì)位檢驗(yàn)。二次層壓靶標(biāo)點(diǎn)內(nèi)層靶標(biāo)位置分布有利于誤差互補(bǔ)當(dāng)材料利用率不允許時(shí)，盡可能放入中線區(qū)域，第二次識(shí)別點(diǎn)可由靶標(biāo)孔取代，但必需有一點(diǎn)

13、偏置。3.4.2、六層以上三次壓合埋盲孔板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果內(nèi)層鉆靶有偏位時(shí)要跟據(jù)偏位情況進(jìn)行校正外層通孔與盲孔對(duì)位不良或內(nèi)層偏位。層壓準(zhǔn)備第一次壓合防止鉚合偏位，可用X光進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)位偏內(nèi)層圖形第一次壓合后單面圖形與孔對(duì)位要求最高，一般不能偏50%，表層芯板加工后再進(jìn)行內(nèi)部芯板加工。對(duì)位不良會(huì)破壞定全部定位系統(tǒng)。未經(jīng)電鍍芯板先加工會(huì)造成所有比例無法修正。層壓不對(duì)稱結(jié)構(gòu)防變形變形超差層壓變形后鉆靶困難，盡可能使用均分功能，“求心”加工時(shí)對(duì)收縮進(jìn)行分析，對(duì)鉆孔定位進(jìn)行修正外層盲孔對(duì)位偏鉆孔當(dāng)“求心”方式加工時(shí)，要對(duì)靶標(biāo)進(jìn)行修正通孔下盲孔對(duì)位不良電鍍鍍層均勻性及厚度控制銅厚超差外層圖

14、形一般使用自曝光機(jī)進(jìn)行加工。使及手動(dòng)曝光要加強(qiáng)對(duì)通孔及盲孔的對(duì)位情況的檢驗(yàn)外層盲孔對(duì)位偏3.4.3.案例分析目前暫無3.5.表面為芯板5OZ板產(chǎn)品特征：一般為2張上板經(jīng)過一次壓合組成，表層芯板及內(nèi)層芯板具有盲埋孔，通孔與盲孔的對(duì)位要求較小，加工過程中芯板尺寸變化較大，偏位較多。工藝路線：鉆孔金屬化孔及表面銅厚為5OZ芯板單面圖形制作及雙面圖形制作層壓雙軸鉆靶微蝕鉆孔孔金屬化外層圖形。技術(shù)難點(diǎn)：芯板尺寸穩(wěn)定性主要由金屬化厚度、殘銅量、芯板厚度決定層間介質(zhì)層厚度以1080、2116構(gòu)成，需要對(duì)填膠量進(jìn)行分析。 對(duì)外層銅厚有較嚴(yán)格的控制要求。 3.5.1、表面為芯板5OZ板ME制作要求控制項(xiàng)目原因M

15、E制作要求芯板鉆孔程序比例縮放薄板孔金屬化尺寸變化按電鍍種類對(duì)鉆孔程序及內(nèi)層菲林進(jìn)行縮放比例，見附錄3芯板電鍍鍍層厚度對(duì)填膠有較大影響190um內(nèi)外層銅厚150um內(nèi)層單面及雙面圖形比例電鍍后芯板收縮，蝕刻后會(huì)有一定增加。單面圖形比例目前按芯板進(jìn)行縮放輔助菲林圖形防止內(nèi)層制作偏位時(shí)，對(duì)內(nèi)層識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置干擾。輔助菲林要求無識(shí)別點(diǎn)或靶標(biāo)點(diǎn)，層壓易偏位層壓定位方式為有銷定位識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置按下圖所示“”為靶標(biāo)，“”識(shí)別點(diǎn)。靶標(biāo)位于識(shí)別點(diǎn)與中線之間，可以在中線上（要回避曝光定位孔）3.5.2、表面為芯板5OZ板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果芯板電鍍190um內(nèi)外層銅厚150um對(duì)位偏內(nèi)層圖形內(nèi)

16、層圖形與芯板孔位對(duì)位層壓壓力（比正常板大）填膠不良層壓微蝕厚度控制鉆孔鉆孔數(shù)及內(nèi)層對(duì)位阻焊多次綠油厚度整平錫爐溫度控制易產(chǎn)生白點(diǎn)3.5.3、案例分析D06923.6.表面為銅箔5OZ板產(chǎn)品特征：一般為2張上板經(jīng)過一次壓合組成，內(nèi)層芯板具有埋孔，加工過程中芯板尺寸變化較大，偏位較多。工藝路線：鉆孔金屬化孔芯板雙面圖形制作層壓雙軸鉆靶鉆孔孔金屬化外層圖形 3.6.1、表面為銅箔5OZ板ME制作要求控制項(xiàng)目原因ME制作要求芯板鉆孔程序比例縮放薄板孔金屬化尺寸變化按電鍍種類對(duì)鉆孔程序及內(nèi)層菲林進(jìn)行縮放比例，見附錄3芯板電鍍鍍層厚度對(duì)填膠有較大影響190um內(nèi)外層銅厚150um內(nèi)層單面及雙面圖形比例電鍍

17、后芯板收縮，蝕刻后會(huì)有一定增加。單面圖形比例目前按芯板進(jìn)行縮放菲林圖形補(bǔ)銅殘銅量不足會(huì)造成較大的收縮加銅條至43%-56%層壓易偏位層壓定位方式為四槽定位（加熱鉚有助于疊板及對(duì)位）識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置按下圖所示“”為靶標(biāo)，“”識(shí)別點(diǎn)。靶標(biāo)位于識(shí)別點(diǎn)與中線之間，可以在中線上（要回避曝光定位孔）3.6.2、表面為銅箔5OZ板加工過程控制同表層為板5OZ板3.6.3、案例分析D0754，YF0383.7.HDI（1+C+1）板產(chǎn)品特征：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為“1C+1”，內(nèi)層埋孔要進(jìn)行塞孔，表層盲孔孔徑最小為4mil。工藝路線：內(nèi)層C加工表層壓合外層鉆孔開窗圖形制作銑邊激光鉆孔去鉆污微孔檢驗(yàn)孔金屬化外層圖形。 3.

18、7.1、HDI（1+C+1）板ME制作要求控制項(xiàng)目原因ME制作要求識(shí)別點(diǎn)及靶標(biāo)位置外層開窗與次外層PAD對(duì)位要求較高，第二次壓合后有部分收縮按下圖所示“”為靶標(biāo)，“”識(shí)別點(diǎn)。靶標(biāo)位于識(shí)別點(diǎn)與中線之間，可以在中線上（要回避曝光定位孔）激光開窗大小目前加工范圍為：4mil以上常規(guī)為5mil或6mil小批板邊框補(bǔ)銅增加殘銅量有助于減小壓合收縮在拼板邊框加銅塊一（選用方塊圖形優(yōu)于圓點(diǎn)）自動(dòng)曝光孔間距要大于相應(yīng)的干膜尺寸貼膜后曝光孔外露有助于對(duì)位參考相應(yīng)的干膜尺寸開窗圖形蝕刻后銑邊保證電鍍夾板點(diǎn)有銅銑邊尺寸參照相應(yīng)的干膜尺雨寸3.7.2、HDI（1+C+1）板加工過程控制重點(diǎn)工序控制點(diǎn)不良后果層壓兩次壓

19、合的參數(shù)不同，RCC要冷機(jī)壓流膠不良，分層起泡層壓鉆靶參照點(diǎn)要統(tǒng)一，必須有均分功能對(duì)位不良鉆孔曝光定位孔鉆孔質(zhì)量曝光定位不良次外層圖形制作貼膜尺寸，自動(dòng)曝光精度控制外層激光開窗孔對(duì)位不良開窗圖形自動(dòng)曝光機(jī)真空狀態(tài)開窗孔徑不良激光鉆孔孔形控制孔底有鉆污去鉆污振動(dòng)等效果去鉆污不良電鍍銅厚控制分布不良微孔AOI偏位及少孔開路及短路，可靠性差測(cè)試開路假點(diǎn)不良品增多3.7.3.案例分析 C1789附錄1半固化片壓合厚度目的：厚銅箔多層板加工時(shí)，半固化片的結(jié)構(gòu)選擇極為重要，關(guān)系到壓合后的填膠能力及的點(diǎn)白斑，ME技術(shù)人員可按下表厚度進(jìn)行相應(yīng)的選擇。E玻纖布的厚度往往決定客戶的介質(zhì)層設(shè)計(jì)是否合理，所選的玻纖總

20、厚度在小于客戶提供的質(zhì)層厚要求，通常情況下，5OZ板需1張2116加3張1080半固化片，而2OZ板需2張1080半固化片。型號(hào)膠含量(%)壓制厚度(um)凝膠時(shí)間(s)所用E玻纖布型號(hào)E玻纖布厚度（um）流動(dòng)度（%）7628(S0104)common43±3195±20170±207628173±1023±57628(S0404)UV blocking43±3195±20140±207628173±1023±57628(S0404)Tg 17043±3195±20140&#

21、177;207628173±1023±52116(S0103)common52±4120±20170±20211694±1028±52116(S0403)UV blocking52±4120±20140±20211694±1028±52116(S0403)Tg 17052±4120±20140±20211694±1028±51080(S0102)Common64±576±10170±20108053±1036±51080(S0402)UV blocking64±576±10140±20108053±1036±51080(S0402)Tg 17064±576±10140±20108053±1036±