[发明专利]一种PCB加工中孤立激光孔防击穿爆孔方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用CO₂激光钻床加工HDI电路板二阶盲孔的工艺方法。

背景技术

随着微电子技术的迅猛发展、PCB技术水平的不断提高和大规模和超大规模集成电路的广泛应用，对于大量HDI电路中的埋/盲孔，普通机械数控钻床已不能满足要求，必须采用激光钻孔加工技术。激光钻孔加工技术的产生与飞速发展是PCB行业技术发展的显著标志，是PCB钻孔技术发展的革命。目前业界激光钻孔加工普遍使用CO2激光钻孔机，CO2激光钻孔是热烧蚀工艺原理。然而，众所周知，由于CO2激光能量受脉冲周期、脉冲波形、脉冲宽度、PCB表面处理工艺、激光发射器状态、激光孔的类别/结构、PCB介质层材质、厚度、包括环境温度、湿度等因素的影响，孔底树脂残留、孔形异常、孔底铜箔击穿、孔壁玻璃丝布突起等一系列品质问题随之而来，这其中，以“击穿爆孔”问题最为突出、危害最大，严重影响到企业与客户利益。

因此也有厂家采用二阶盲孔的方式解决上述问题，但是直接激光钻孔二阶盲孔需要较大的能量（脉冲宽度与脉冲数），因此二阶盲孔的质量很难控制（容易产生击穿爆孔与孔底铜箔击穿问题如同图9b所示），所以一般厂家都采取两次压合、两次开天窗、两次激光钻孔、两次镀铜的工艺。每次只激光钻孔一阶盲孔，因为所需能量小，所以盲孔的质量容易控制。但是因为需要重复在几道工序加工，所以此方法的缺点是工艺流程长，生产效率低，生产成本高。还有一些厂家为直接调整脉冲周期，例如将脉冲周期由500us调整为1000us，这样所有BLOCK（即激光加工区域）内每个脉冲间的间隔时间就会延长，散热时间就很充分，从而可以保证二阶盲孔的孔形质量。但是因为是通过调整参数进行改善，一般一张PCB的盲孔数量约为几万个，此种方法会大大延长PCB的加工时间（加工时间会翻倍），大大降低了生产效率。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种PCB加工中孤立激光孔防击穿爆孔方法。本发明采用的技术手段如下：

一种PCB加工中孤立激光孔防击穿爆孔方法，其特征在于包括如下步骤：

1）层压工序一次性压合形成二阶盲孔HDI板；

2）使用X-RAY钻孔机加工外层开天窗曝光用及激光钻孔用的定位孔；

3）通过贴膜、曝光、显影、蚀刻、脱膜工艺，在外层铜箔上蚀刻出钻孔加工二阶盲孔所需天窗；

4）使用AOI检查设备对天窗外观质量进行检查，准备激光钻孔待加工；

5）在激光钻孔加工前，对激光钻孔程序的每个BLOCK进行确认，找出只有单个激光孔（即孤立激光孔8a）的BLOCK2；

6）更改激光钻孔程序，在只有单个激光孔（即孤立激光孔8a）的BLOCK2内，增加一个DUMMY激光孔8c，此DUMMY激光孔8c增加在印制板7没有开天窗的位置；

7）设定激光钻孔加工参数，使用更改后的激光钻孔程序进行二阶盲孔钻孔加工；

8）经过后续激光孔内镀铜工艺，一次性加工形成HDI板二阶盲孔。

所述步骤7）的加工过程为按照设定路线进行循环加工；对于只有孤立激光孔8a的BLOCK2的加工过程如下：将激光脉冲在孤立激光孔8a连续循环烧蚀的加工模式改变为在孤立激光孔8a和DUMMY激光孔8c之间往复循环烧蚀的加工模式。延长了孤立激光孔8a的散热时间。

同现有技术相比，本发明的优点是显而易见的具体如下：

1、一次激光钻孔就可以加工二阶盲孔，比一般厂家HDI板制程少一次“压合→开天窗→激光钻孔”工艺，大大缩短了工艺流程；

2、二阶盲孔激光钻孔加工时间，是一般厂家的激光钻孔时间的一半，可以大大提高生产效率。

附图说明

图1是本发明激光钻孔机加工原理示意图；

图2是本发明一阶盲孔激光钻孔过程示意图；

图3是本发明二阶盲孔激光钻孔过程示意图；

图4是本发明激光孔加工原理示意图；

图5是本发明密集激光孔BLOCK分区内加工过程示意图；

图6是本发明孤立激光孔BLOCK分区内加工过程示意图；

图7是本发明孤立激光孔加工原理示意图；

图8是本发明密集激光孔加工原理示意图；

图9a是本发明激光孔加工效果图；图9b是现有技术加工击穿暴孔效果图。