一:目的:測試本廠製程能力,開發微盲、埋孔批量生產。
二:試驗流程
開料——內層(2/3、4/5、6/7層其中2、7不用做線路) QC 棕花 壓板 鑽孔(L2-L7) PTH線路 棕化 壓板(RCC材料) 內層(蝕掉待鑽孔的銅環) 鐳射鑽孔後機械鑽孔 PTH 外層 圖形電鍍 感阻 噴錫 外型 電測 FQC 包裝
;三:試驗條件
A. 工程設計
1. 板料:0.35MM H/H 含銅
2. 開料尺寸為:18〃×16〃 直料
3.
4. 板尺寸補償長方向0.3‰ 短方向為0.2‰,L2及L7和L1及L8層菲林補償待壓板出來後再給。
5. 線路補償為0.5MIL,獨立線補償為0.6MIL.
6. L2和L7層鐳射孔下鑽的線路PAD直徑在原來的基礎上擴大4MIL.L1和L8層0.1MM蝕銅孔環菲林直徑在原來的基礎上擴大1.5MIL.
7. 鉚釘孔設計6個,(長方向4個,短方向2個)孔銅環為15MIL.
B. 開料
1. 烘板4h,溫度145 ℃±5 ℃
C. 內層
a. 前處理採用過化學處理方法不磨刷,保證尺寸的穩定性.
b. 壓膜靜置30分鐘以上方可曝光,曝光後靜置15分鐘方可顯影
c. 曝光前用百倍鏡檢測菲林層間對準度.
d. 採用二次元檢測菲林漲縮情況,是否控制在±2mil之內
e. 拷貝好的黃菲林須靜置4h以上方可使用.
f. 曝光時必須等到真空達到700mm 以上才可趕氣,力度不可太大
g. 採用酸性蝕刻拉生產
h. 蝕刻後測內層板管位距與菲林CAM值對比,觀察偏位狀況
i. 打鉚釘孔時,採用全新鑽咀,打好的孔不可有毛刺現象
D. 層壓
a. PP片比內層板大4mm左右,即每邊多出2mm
b. 鉚合時以對角方法鉚合,且鉚釘的開花必須均勻(一般以6片開花)
c. 排板進爐不可同盤,同層混壓
d. L2至L7的壓合程式:(紙皮15舊5新)
真空度設定0~60分鐘
a. 壓合出來後重測管位距對比CAM值,給出L2及L7層的補償.
b. 全測板厚分析其均勻性.熱衝擊實驗。
c. L1和L8的壓合程式:(紙皮5舊5新)
h. 壓合出來後重測管位距對比CAM值,給出L1及L8層的菲林補償。
4、內層
a. 蝕刻0.10MM孔徑銅皮,便利於鐳射鑽孔。
5、鑽孔
a.鐳射鑽孔前先對板面進行微蝕處理,保證板面的潔淨。
B.鐳射鑽孔2個脈衝,功率60W。
6、PTH除膠渣段增加5分鐘,沉銅時間27分鐘;背光達到10級以上,板電在新線生產,時間30分鐘;後工序按正常條件製作。
7、圖電
a. 採用29MIN程式生產,電流16ASF/29MIN。
8、 阻工序採用36T網紗,注意油墨的均勻性及盲孔的填孔飽和狀態。
9、後製程按正常條件生產。
四、試驗結果
a.黑菲林管位漲縮情況
X方向補償為0.4‰向補償為0.3‰漲縮允許±2MIL即0.05MM;從以上資料來看,X、Y方向全部為收縮,並且最大為0.0255MM則黑菲林符合品質標準。
b.黃菲林管位漲縮情況(存放4H後)
X方向補償為0.4‰向補償為0.3‰漲縮允許±2MIL即0.05MM;從以上資料來看,X、Y方向漲縮最大為-0.0475MM,,則黃菲林符合品質標準。
C.內層板管位漲縮情況
通過對內層板管位漲縮的測量,其中X方向對比菲林最大漲縮-0.0082MM,Y方向最大漲縮 -0.0394MM.,相對而言.板子尺寸整體算穩定.
d、採用酸性蝕刻生產(速度2.5M/MIN)
線寬資料(線寬為0.13MM公差±20%)
從以上線寬資料來看,線寬控制較好,最大為0.13MM,最小為0.10MM,滿足品質要求.
e、出爐後品質檢查,板邊流膠量在4—6mm之間,盲孔邊流膠量為2MM左右,撕開銅皮無白邊白角現象.
f、壓合後板厚情況
壓合後板厚理論值控制為0.64-0.85MM之間,實際板厚在0.818-0.879MM之間,雖然板厚超公差;但板厚均勻性較好;此板成品板厚要求0.93MM, 為鍍鎳金板,板電後15UM再加上鎳金厚度5-8UM,綠油12UM,成品後板厚不會超公差.
通過對多層板管位漲縮的測量,其中X方向漲最大為0.0632MM, Y方向則為0.0665MM,而多層板最大允許收縮範圍為±0.1MM,因此,符合品質標準,漲縮係數不需作調整。
h、熱衝擊試驗
1、試驗條件:288℃ 10S 8次
2、結果: IPC標準為288℃ 10S 3次試驗,結果8次後爆板,因此符合品質要求。
I、介質層厚度測量:2塊(均勻性<15%)
從上表資料可以看出, 2、3層及4、5層絕緣層均勻性較好,最大為7.8%,最小為6.2%.要求低於15%,且符合品質要求。
j、拉力測試,
測試結果1)0.14kg/inch 2)0.15kg/inch 3)0.14kg/inch 3)0.14kg/inch
1kg=2.205bin
線寬0.035INCH
計算方法= kg/inch×2.205bin
線寬
線拉力結果=0.14×2.205bin
0.035inch=8.82IB
HOZ線拉力測試要求6IB,而測試結果為8.82IB達到品質要求。
k、鑽孔
1、引數:(鑽咀返磨一次,2塊/疊)
2、孔壁粗糙度: (公司標準:孔壁粗糙≤30 um)
3、實際0.25MM孔,粗糙度23UM,28UM,26UM
4、蝕刻後觀察板面偏位情況
觀察板面對照內層PAD位,有輕微的偏位,但沒破孔環,不會造成開路,符合品質要求.
L. PTH (孔銅圖片)
L. 外層線路
1、按正常條件生產
M. 圖電
1、16ASF/14MIN後孔銅資料:(要求15UM)
從上表圖片看出,孔銅達不到要求.
五、結論
通過對盲孔板的生產試驗,發現外層板電及圖電工序為製作難點,孔銅達不到客戶要求,需作進一步實驗,設定盲孔板電鍍程式;方可進行相應的批量生產。
六、建議方法:
(盲孔板的孔銅IPC標準沒有作特別要求,與普通的多層板一樣,依客戶標準制作;)
我司在製作盲孔板時,當孔銅達到要求,表銅就增厚,均勻性也特別差,給外層蝕刻工序生產帶來一定的影響,針對這一點,我們通常從電鍍的工藝引數和硬體設施進行調整:
1) 優化鑽孔的引數,控制鑽汙及PTH的除膠段弱腐蝕工藝,提供良好的孔壁;
2) 將板電線改為脈衝式電流輸出法加振動的裝置,保證溶液在孔內充分交換,並及時排除化學反應時產生的氣泡,提高均勻性;
3) 採用全板電鍍及圖形電鍍相結合的工藝,分兩次電鍍,控制銅厚均勻性;
4) 採用高酸低銅,小電流、長時間的電鍍工藝,提高鍍液均鍍能力,保證孔壁銅層的質量可靠。
控制好各缸的藥液濃度,保證長期處於最佳狀態;