激光鉆孔定位方法探討

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　　摘要：對(duì)現(xiàn)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(duì)位精度方法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及分析。
　　關(guān)鍵詞：激光鉆孔盲孔對(duì)位定位標(biāo)靶

一現(xiàn)狀

　　隨著板件向小型化及高密度方向發(fā)展惫搏，越來(lái)越多的板件采用埋盲孔方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高密度互連，激光鉆孔是實(shí)現(xiàn)微小盲孔的方法之一蚕涤。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)于板件的可靠性也提出越來(lái)越高的要求筐赔，對(duì)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(duì)位精度是一個(gè)關(guān)鍵因素揖铜。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(nèi)層焊盤(pán)和外層焊盤(pán)之間的對(duì)位精度茴丰。

　　我公司現(xiàn)有的影響激光鉆孔盲孔板件對(duì)位精度的流程為：

　　1、利用通孔的鉆孔標(biāo)靶定位鉆出定位孔蛮位；
　　2较沪、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(biāo)靶鳞绕；
　　3失仁、激光鉆機(jī)尋找激光鉆孔定位標(biāo)靶尸曼，然后鉆激光盲孔；
　　4萄焦、外層圖形轉(zhuǎn)移做出盲孔外層焊盤(pán)犁谓。

二分析

　　1、各流程可能存在的產(chǎn)生誤差原因：

　×芩（1）鉆定位孔

　　　A叫逸、X光機(jī)本身系統(tǒng)誤差；
　　　B乾乘、板件不平俄耸，造成沖標(biāo)靶沖不準(zhǔn)；
　　　C牺独、上鉆孔管們釘不緊惊钮；
　　　D、鉆機(jī)本身系統(tǒng)誤差谬堕；
　　　E计员、鉆頭固定不牢；
　　　F沈论、板件不平假仙，膠帶貼不緊。

　〔净汀（2）做激光窗：

　　　A氮唯、激光孔點(diǎn)菲林變形；
　　　B姨伟、激光孔點(diǎn)菲林對(duì)位不準(zhǔn)您觉。

　　（3）激光鉆孔：

　　　A授滓、激光鉆孔機(jī)本身系統(tǒng)誤差琳水；
　　　B、板件不平造成讀不準(zhǔn)般堆；
　　　C在孝、板件夾不緊。

　』此ぁ（4）外層圖形轉(zhuǎn)移：

　　　A私沮、菲林變形；
　　　B和橙、菲林對(duì)位不準(zhǔn)仔燕。

　　可以看出，以上影響激光鉆盲孔對(duì)們精度的大部分原因都是操作問(wèn)題魔招，可以通過(guò)嚴(yán)格操作來(lái)改善低腕。除了操作之外就是系統(tǒng)誤差及定位方式杰泡，改善系統(tǒng)誤差成本過(guò)高，幫應(yīng)將重點(diǎn)放在定位方式的改進(jìn)上颖怕。

　　2定位方式的分析：

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

　　此定位方式存在以下問(wèn)題：

　　X光機(jī)沖通孔標(biāo)靶時(shí)请癣，對(duì)各內(nèi)層的鉆機(jī)標(biāo)靶進(jìn)行統(tǒng)一折中補(bǔ)償，所確定的值與盲孔內(nèi)層焊盤(pán)所在層的標(biāo)靶值存在偏差母边。隨后根據(jù)此標(biāo)靶鉆出的定位孔砍倾，蝕刻出的激光窗口及激光定位標(biāo)靶不能反映盲孔內(nèi)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(duì)于外層激光窗口及盲孔外層焊盤(pán)偏差較小蒲姥，但相對(duì)于盲孔內(nèi)層焊盤(pán)偏差較大唱棍。

　　由上述分析可知，如果將激光定位標(biāo)靶直接做在內(nèi)層守譬，則可以在鉆孔時(shí)直接反映盲孔內(nèi)層焊盤(pán)所在層的變化情況估喷，改善激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)的對(duì)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(duì)位偏差則偏大澈灼。如果用盲孔內(nèi)層焊盤(pán)所在層的標(biāo)靶定位竞川，然后來(lái)做激光窗口則可以改善激光孔與激光窗口的對(duì)位偏差，但是對(duì)外層焊盤(pán)的對(duì)位偏差則不會(huì)改善叁熔。根據(jù)內(nèi)層菲林的變化對(duì)外層菲林進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償委乌，來(lái)改善激光孔對(duì)外層焊盤(pán)的對(duì)位偏差，但同時(shí)對(duì)通孔的對(duì)位造成影響荣回，故此次實(shí)驗(yàn)暫不考慮外層線(xiàn)路菲林的補(bǔ)償遭贸。

三實(shí)驗(yàn)

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

　　（1）1-6層鉆孔標(biāo)靶鉆定位孔删铃，外層激光定位標(biāo)靶（目前我公司的做法）
　《帷（2）1-6層鉆孔標(biāo)靶鉆定位孔，內(nèi)層激光定位標(biāo)靶（改善盲孔與內(nèi)層焊盤(pán)的對(duì)位）
　×匝洹（3）1-2及5-6層鉆孔標(biāo)靶分別鉆定位孔咒劲，內(nèi)層激光定位標(biāo)靶（改善盲孔與內(nèi)層焊盤(pán)及激光窗口的對(duì)位）。

　　2拄渣、在層壓轴布，激光鉆及外層蝕刻后進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)附表）：

　　（1）1-6,1-2及5-6層鉆孔標(biāo)靶層壓后的尺寸變化(X光機(jī)檢測(cè),單位為mil)；
　』何妗（2）激光孔與激光窗口之間的對(duì)位情況（孔與窗口偏移的最大寬度洲芥，用百倍放大鏡測(cè)量，單位為mil）雄睦；
　『墒（3）激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)的連接情況（孔與內(nèi)層焊盤(pán)連接面的最大寬度汹振，用百倍放大鏡測(cè)量娇裁，單位為mil）；
　≌咏颉（4）激光孔與外層焊盤(pán)的連接情況（最小環(huán)寬荞篙，用百倍放大鏡測(cè)量，單位為mil）科绣；
　〉罟谩（5）激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)的對(duì)位精度（測(cè)量板邊的激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)對(duì)位精度的標(biāo)靶，單位為mil）肯适；

　　3变秦、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：

　　從激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)對(duì)位精度標(biāo)靶的測(cè)試結(jié)果看，用內(nèi)層激光定位標(biāo)靶的板孔精度較高（反映相對(duì)于內(nèi)層焊盤(pán)的精度）框舔。但由于與外層激光窗口的偏差蹦玫，導(dǎo)致最終與內(nèi)層相連的面積比現(xiàn)有的定位方法稍微偏小。激光孔與外層焊盤(pán)對(duì)位偏差情況此三種方法都差不多刘绣，焊錫面都不好樱溉，應(yīng)該是焊錫面外層線(xiàn)路菲林對(duì)位不準(zhǔn)而造成。

四結(jié)論

　　從以上三種定位方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出纬凤，用內(nèi)層激光定位標(biāo)靶定位進(jìn)行激光鉆孔可以提高激光鉆孔的對(duì)位精度（第（2）福贞，（3）種方法；但第（3）種方法需要多鉆兩對(duì)標(biāo)靶,影響生產(chǎn)效率停士，且激光孔對(duì)激光窗口的對(duì)準(zhǔn)情況改善不大挖帘，故宜采用第（2）種方法），但是為了保證良好的連接面積恋技，應(yīng)該適當(dāng)加大激光窗口肠套。

板件編號(hào)	對(duì)位方法	層壓后1-6層標(biāo)靶變化	層壓后1-2層標(biāo)靶變化	層壓后5-6層標(biāo)靶變化	激光鉆孔精度（1-2）	激光鉆孔精度（5-6）	激光孔與內(nèi)層焊盤(pán)連接情況（1-2）	激光孔與內(nèi)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(duì)位偏離（1-2）	激光孔與激光窗口對(duì)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層鉆孔夜川，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層鉆孔日俱，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層鉆孔麻百，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層鉆孔款拣，內(nèi)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(nèi)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層鉆孔拴猖，內(nèi)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層鉆孔朋傲，內(nèi)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層鉆孔应惠，內(nèi)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(nèi)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層鉆孔昨跺，內(nèi)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層鉆孔天尤，內(nèi)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(nèi)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層鉆孔发娶，內(nèi)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

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