镭射钻孔详解

CO2 Laser 光路示意圖
LASER ROUTE
F-θLens
CO2 Laser 光路結構說明
發振器:產生能量
旋轉折射鏡調整角 度至加工位置
折射鏡將光束調 整為垂直檯面
集光鏡:定焦距及 能量密度
濾光罩:調整 光束大小
加工板子
Laser Via Quality Specification
Position Assign No. Specification
FR4 FR5 BT 80µm~127µm
CU BT
80µm~127µm
154µm
21”×24”
90%以上
Stack Via & Skip Via…etc, special hole size.
CO2 Laser Via Capability (1)
加工時間不包含搜尋Fiducial Mark與High Sensor的時間 Galveno 1200的加工時間表現 單位：秒
首件製作 Y 生 產
NG
確認異 常原因
人員操 作失誤
機器異常
確認操 作程序
OK
工務維修 廠商
OK
自主檢查 IPQC抽驗
NG
參數微調
OK
全檢防 止漏鉆
NO
客戶開立 異常改善單
確認異常原因
1.追究異常責任。 2.檢討提案異常對
策。
客戶確認
結案
運交
客戶IPQC
1.切片檢查。 2.Desmear 後檢
查。
Y ES
Direct
Materials
RCC FR4 FR5 Thermount RCC FR4 FR5 BT ABF INK CU
RCC ABF INK BT 80µm~127µm
Hole Size
Depth Max Panel Size Roundness
75µm ~254µm
154µm 21”×24” 90%以上
盲孔失效模式-剖面圖2
（三）下孔徑不足
（四）底銅受損、分層 （Copper Damage＆Delamination）
盲孔失效模式-剖面圖3
（五）穿銅 (Copper Through）
（六）雷射偏移 （Beam Mode＆Mask Shift）
光源目鏡下之檢驗圖示1
正常允收
光源目鏡下之檢驗圖示2
孔數
20000 40000 60000 80000 100000
G1000 G1200 G1000 G1200 G1000 G1200 G1000 G1200
3SHOT
4SHOT
5SHOT
6SHOT
67 55 89 73 111 91 133 109
136 107 181 142 224 176 269 211
鐳射鉆孔加工暨品質管制
Laser 加工原理介紹
鐳射、激光 (LASER) :
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
之縮寫。利用二氧化碳混合氣體，在兩個電極之間加電壓，使 氣體原子受能量躍升至高能階區域；當電子從高位能階降回低 位能階時，放出大量的能量。再用這樣的能量進行加工。 一般環氧樹脂對於鐳射光具有良好的吸收性，因此只要用很低 的鐳射能量，便可以完成鐳射鑽孔加工。 但是玻璃纖維就需要較高的能量，大約是環氧樹脂的3~4倍，至 於直接加工銅面則要環氧樹脂的20倍以上，因此一般的CO2鐳 射是無法直接穿銅的，若要穿銅則必須加Laser Sheet或做一般 的棕化或黑化處理，而且銅厚必須控制在3µm-9 µm之間才能達 成穿銅。
Direct
以Laser Beam大小決定孔徑。
Copper Direct
以Laser Beam大小決定孔徑。
Copper Direct
Laser Beam
Laser Beam
Laser Beam
5mil
4mil
4mil
CO2 Laser Via Capability (1)
Conformal Mask
203 160 271 213 335 262 402 314
270 210 362 281 411 320 503 391
338 262 451 349 510 395 628 485
電鍍前
Laser 孔形 Conformal
Conformal 5 mil
電鍍後的Laser 孔形
1080x1 Conformal 5 mil
Top Size
A
Bottom Size
B
Under Cut C
(Overhang)
Bulge
D
12.5µm
A≧B ≧A80%
≦15µm ≦10.4µm
Damage
E
Unacceptable
Laser 加工模式說明
Conformal Mask
以銅窗大小決定孔徑所以使用 較大的Laser Beam加工。
品質檢驗-1
首件檢查 使用光源目鏡全檢，是否有殘膠、破銅、層偏、 擊偏。
孔底過小
光源目鏡下之檢驗圖示3
LASER打偏
光源目鏡下之檢驗圖示4
能量不足
光源目鏡下之檢驗圖示5
能量過強
光源目鏡下之檢驗圖示6
穿銅
光源目鏡下之檢驗圖示7
殘膠
鐳射鑽孔Байду номын сангаасConformal Mask 品質防衛系統流程圖
自客戶處作指示
1.點收PCB 板數並包。 2.點收程式等資料。 3.運入並由生管點收。
繼續生產
雷射鑽孔作業品質管制
LASER鑽孔記錄表：
加工料號之相關參數及條件經由電腦系統設定，再由製前設 計部門列印審核，作業人員依此LASER鑽孔記錄表作為工 作派單作業。
首件檢查紀錄：
由品管人員進行檢查，品質確認後再進行量產。
光源目鏡(10X~40X)檢查記錄：
為自主檢查確認量產中品質之穩定，其檢查頻率為每10片 檢查一次，當品質超出規範時，可以立即發現並採取有效 對策，以減少不良品之產生數量。
1080x1 Conformal 4 mil
LASER能量不足造成殘膠
LASER能量不足造成未穿透
標準的 Laser Via 剖面圖
標準盲孔 （Standard Blind Via Shape）
盲孔失效模式-剖面圖1
（一）殘膠 （Smear Remain）
（二）能量過大、過蝕 （Under Cut)
通知客戶 孔偏狀況
NO Hole AOI量測CFM
量測 CFM孔位 精確度
Y
客戶通知 OK 程 式 準 備
生產或送回
1. 由客戶的程式轉
換為機台程式
2. Check總孔數
依客戶 指定送回
上板前檢查
1.確認PCB方向性 正確。
2.板面清潔。 3.檢查板變狀況。
設定加工條件
1.設定加工參數。 2.確認輸出能量。