一款小型高密度互连刚挠结合印制板制作技术研究

家用便携式医疗电子设备主要特征是体积小、携带方便、操作智能简单,其使用的印制电路板(PCB)为刚挠结合板(R⁃FPCB)和高密度互连(HDI)板。以一款应用于家用便携式医疗电子设备的10层三阶HDI R-FPCB为例,就此类产品的制作工艺以及技术难点做了详细阐述,希望能够为业界同行提供一定的参考。

印制电路板微短不良问题的探讨

微短不良是导致印制电路板(PCB)产品报废的常见问题之一,对PCB有功能性影响。本文以实际生产为基础,通过一系列验证实验,多种途径追踪分析,对微短不良问题的根本成因进行了研究和讨论。

UV+CO_(2)复合激光微盲孔加工工艺研究

UV激光为紫外短波光源,CO_(2)激光为红外长波光源,两者作用于玻纤、树脂等材料的激光能量被吸收率均较高,但作用于铜的激光能量被吸收率则有极大差异。在高频产品领域微盲孔加工中,由于高频材料填充物种类繁多(PTFE、陶瓷、碳氢化合物等),传统CO_(2)激光钻孔机目前无法达到理想加工效果,普遍存在微盲孔品质不良、加工效率低及生产成本较高等问题。文章通过研究传统CO_(2)激光钻孔和复合激光钻孔的差异,寻找更先进、适用性更强的印制电路板微盲孔加工工艺.

重复频率对飞秒激光直冲式加工氮化铝陶瓷盲孔的影响

为探究飞秒激光加工参数中激光重复频率对盲孔尺寸和形貌的影响规律,课题组使用飞秒激光直冲方式对氮化铝陶瓷表面进行盲孔加工,通过实验探索激光重复频率对盲孔入口直径、孔深、孔口形貌以及孔侧壁形貌的影响规律。研究结果表明:随着激光重复频率的增大,盲孔的入口直径和孔深均呈现出增大至饱和的趋势且在重复频率为0.3 MHz左右达到饱和;盲孔的孔口形貌和侧壁形貌均随着重复频率的增大而变差,孔口周围的熔溅物堆积现象愈发严重,侧壁重铸层附着愈发严重。重复频率过高或者过低都会使得直冲式加工的盲孔达不到理想的尺寸和形貌。

液体辅助氮化铝陶瓷飞秒激光直冲式盲孔加工

为探究采用液体辅助加工技术提高飞秒激光直冲式盲孔加工质量的可行性,课题组设计了一种液体辅助激光加工装置。选择纯水、质量分数为75%的乙醇溶液以及盐酸乙醇混合溶液作为辅助液体用于激光加工,在激光加工参数重复频率为0.3 MHz、单脉冲能量为20μJ、脉冲数为250~20 000时,探究了不同液体辅助加工条件下盲孔尺寸和盲孔的孔口、侧壁形貌变化规律,并分析了相关形貌和缺陷的产生原因和机理。结果表明:在盐酸乙醇混合溶液中进行直冲式盲孔加工,加工出的盲孔孔形相对规整,孔口和侧壁的形貌质量较高。液体辅助激光加工是提高氮化铝陶瓷飞秒激光直冲式盲孔加工质量的一种有效方法。

覆铜板盲孔二氧化碳激光直接加工研究进展综述

微盲孔是实现多层印制电路板层间互联和高密度布线的核心组成单元,利用二氧化碳(CO_(2))激光在棕化后的覆铜板上烧蚀去除指定深度的铜箔和介电层是形成盲孔的主要方式之一。覆铜板是典型的异质多层复合材料,铜箔、树脂、玻璃纤维材料的吸收率和热力学特性差异显著,在CO_(2)激光加工过程中的层间和层内热传递情况复杂,造成金属-树脂界面、树脂-玻纤界面材料去除不均,导致孔壁悬铜、玻纤突出等质量问题。本文从棕化覆铜板对CO_(2)激光的吸收、CO_(2)激光加工材料去除过程、加工工艺几方面出发,综述了目前棕化覆铜板CO_(2)激光直接钻孔加工理论和技术发展现状,提出了后续CO_(2)激光直接加工技术研究需重点关注的内容。

ABF封装载板激光盲孔斜度提升

高密度封装载板是人工智能、5G、大数据、高性能计算、智能汽车和数据中心等新兴需求应用的CPU、图形处理器(GPU)、FPGA等高端数字芯片的重要载体,业界对其需求量快速增长。产品一般通过在增层树脂膜(ABF树脂)上加工小尺寸盲孔实现层间互联,因此盲孔孔型的控制是影响品质的关键指标,文章从盲孔的孔型出发,阐述采用激光钻孔方式制作高Taper孔型(下孔径比上孔径),高Taper孔型有利于除胶药水清除孔底残留树脂,提升盲孔可靠性。本文采用数学建模,预测达成目标Taper值的影响因子和水平,提出提升激光盲孔Taper值的优化方向。

紫外光激光加工盲孔的工艺研究

紫外光(UV)激光因波长短、能量大、加工精度高等优点,被越来越多地应用到PCB微孔制作工艺中。文章研究了UV激光加工φ200μm的盲孔,通过正交试验分析了激光功率、加工速度、激光频率和Z轴高度等各因素与钻孔深度之间的关系,且获得了UV激光制作一阶与二阶盲孔的最佳工艺参数和方法。研究结果表明,钻孔深度随着激光功率和加工速度的增大而增大,而激光频率的增加使钻孔深度减小。

工艺路径对多层多道激光熔覆残余应力的影响

采用盲孔法测量Q345钢块表面多层多道激光熔覆Co基涂层的残余应力,研究了熔覆工艺路径对激光熔覆残余应力的影响.结果表明,平行焊道方向的残余应力远大于垂直焊道方向的应力,且均为拉应力;增加激光熔覆层单层厚度,熔覆层及试板背部基材残余应力明显增大.与两层熔覆层激光焊道平行叠加的熔覆路径相比,采用两层熔覆层垂直交叉的熔覆工艺路径,降低了熔覆层的残余应力,采用分区熔覆且每个区域各熔覆层垂直交叉堆焊的熔覆工艺路径,熔覆层残余应力水平最低;熔覆前对试板进行2mm的预弯变形对涂层残余应力影响不明显,但显著降低了试件背面的残余应力.

355nm紫外激光器加工多层柔性线路板盲孔

采用输出功率10W的355nmNd:YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式、功率密度、扫描间距、开/关激光延时等参数对加工结果的影响。得到的优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9W、频率80kHz、扫描速度50mm/s、开/关激光延时20μs/110μs、扫描间距18μm,第二次将加工功率降到1.4W,其他参数不变,此时,加工盲孔的效果最为理想,重铸层粗糙度为0.88966μm,孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图。

激光盲孔对位应用研究

文章针对HDI板在线路LDI曝光对位方式出现盲孔偏现象提出了相应的改善方案,讨论了对位盲孔填平、板面色差、人工手动识别以及线路层偏问题对线路LDI曝光识别的影响,从而能够实现激光盲孔层间精准对接,保证HDI板的电气性能。

CO_2激光盲孔侧蚀现象研究

铜上直接成孔(Copper-direct)工艺是CO_2激光成孔技术中一种非常重要的盲孔加工方式。本文就铜上直接成孔工艺中存在的侧蚀(Undercut)现象进行研究,阐述了侧蚀现象产生的原因以及对盲孔品质的影响,分析激光钻孔参数对Undercut的影响,为激光盲孔参数的调整和盲孔品质的改善提供理论依据与指导。

CO_2激光钻孔工艺优化方法研究

介绍了一种用CO2激光钻机开铜窗及打盲孔的新工艺,通过变换CO2激光钻机光束直径大小,达到CO2激光钻机开大窗,打小孔,从而控制孔型的目的。此新工艺可减少普通Cu-Direct工艺悬铜过大问题,也可避免干膜蚀刻开铜窗流程长,成本高等问题,针对激光孔孔底开裂失效缺陷也有所改善。

基于激光旋切法的陶瓷材料盲孔加工方法研究

介绍了激光打孔的基本原理,对激光能量、离焦量、轨迹在激光旋切法加工盲孔过程中对孔形和表面质量的影响进行了分析和试验验证,并给出了一般规律。依据试验结果确定了合理工艺参数,采用旋切法在碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_1/SiC)上打出了孔径为1mm,孔深为1.1mm,锥度小于15°的盲孔。

5G高频LCP带胶材料UV激光盲孔品质改善研究

为了满足5G时代产品的性能需求,新型LCP材料与高频胶的投入使用,使得以往的工艺加工方法无法达到现阶段产品质量要求,对于带胶产品激光盲孔而言,主要存在胶内缩严重和孔型差的问题。文章首先通过介绍激光钻孔原理,了解激光钻孔过程可能存在的影响性因子,接着通过鱼骨图分析,找出影响激光盲孔质量的关键因素后,进行相关的正交实验设计,验证激光功率、频率、扫描速度、Z轴高度参数的设定对盲孔品质的影响,获得了此类叠构盲孔的一阶盲孔加工的最佳工艺方法和参数。

HDI板激光盲孔灯芯原因分析与改善

印制电路板孔间距越来越小,使得对孔的可靠性要求也相应提高,所以印制电路板产生的导电阳极灯芯就成为影响产品可靠性的重要因素,文章通过对我司HDI产品在使用无卤素材料时出现的盲孔灯芯进行解析,提出改善方向及思路。

CO_(2)激光直接钻孔影响因素研究

HDI印制板的盲孔加工是关键技术,文章从CO_(2)激光直接钻孔的机理分析,系统研究了棕化效果、铜箔种类、介质层厚度及激光钻参数对激光盲孔加工的影响。通过研究得出了激光钻孔的关键影响因素,并输出了对各关键因素的管控方案,根据管控方案抓取了更优的激光钻参数验证方案的有效性。

挠性介质激光盲孔的可靠性研究

采用激光盲孔作为层间微导通孔是HDI关键技术之一,而HDI刚挠结合板其介质的多样性也造成了激光盲孔可靠性的复杂化。文章以刚挠结合板的挠性介质(PI)为研究对象,分别从工艺流程、激光盲孔的位置和孔铜的结构进行对比,结合扫描电镜和微切片技术对实验现象进行分析,得到影响刚挠结合板激光盲孔可靠性的关键因素。

高清晰LED屏用HDI板制作技术

高清晰LED显示屏用HDI板是有可靠性要求高,制作难度大等特点。本研究选取一款基于高清晰LED显示屏的6层2阶HDI板,就其结构特点、设计方案、全流程制作和管控做了详细介绍,希望能给业界同行提供一定的参考。

高速背板机械盲孔压接工艺的设计和制作尝试

研发设计了一种特殊压接孔工艺的产品:通孔和盲孔同时进行双面压接工艺,解决了当前背板产品尺寸越来越大的尺寸局限性难题,有效提高了压接面积,从高层数和高板厚方面进行了一定空间的拓展。但也带来了PCB制造过程中通盲孔分离加工中药水攻击和压接盲孔底部流胶控制问题,本文主要讨论针对此类产品过程加工的设计和控制的一些创新和尝试。