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HDI印制电路板激光盲孔关键技术与应用
发布日期:2015-08-18
高密度互连技术(HDI)是目前在计算机、通讯、消费类电子产品等领域被广泛应用的印制电路板制作技术。其最大特点在于微小导孔的制作。
本文研究HDI板激光盲孔制作过程中的关键工艺,将研究成果应用到10层高阶任意层叠孔互连(FVSS)板的制作中。
主要对盲孔的加工过程和孔金属化过程进行了相关的实验,并探索了新的盲孔金属化方法,取得如下成果: 从不同光圈直径(MASK)下,激光钻孔的能量与脉冲宽度和校准值的回归方程得出:激光钻孔的能量是与脉冲宽度和校准值呈线性相关的。
CO_2激光直接钻孔时,选用化学减铜方式,铜厚控制在8~9μm范围内得到的盲孔孔径波动大小最小,且可初步确定CO_2激光直接烧蚀盲孔的激光参数。
正交试验的运用可得出:在烧蚀介质层时,需先确定介质层基材种类的,选择合适激光能量,再确定脉冲的枪数。以此作为微调激光参数的方法,可得出钻取具有良好品质的0.13mm孔径、厚径比为1:1的盲孔的激光参数:在2.2mm的MASK下,
第一步采用14μs脉冲宽度,1次能量为17mJ的脉冲;
第二步在相同的校准值下,改用5μs脉冲宽度,7次脉冲完成。 盲孔填孔电镀过程中,填孔的质量受镀液、盲孔孔径等诸多因素影响。通过对相关影响因素的实验分析,得出:高的铜酸比镀液、小孔径、高喷流速度下得到的盲孔填孔品质最好;填孔电镀过程中电流密度对盲孔填充具有很大影响,综合考虑盲孔内部和板面不同的铜生长速率,确定中等的电流密度最适合盲孔直流填镀;得到0.13mm盲孔填镀的最佳参数:硫酸铜和硫酸浓度分别为220ml/L和80ml/L;填孔电流为2.0A/dm~2,电镀时间为85min;喷流速度为280L/min。
提出了一种利用CO_2激光辅助实现盲孔直接电镀的方法,可采用7个过程完成:
1)蚀刻靶标;
2)棕化压合;
3)激光钻孔;
4)去毛刺;
5)等离子孔清洗;
6)激光诱发;
7)盲孔电镀的过程。
证明了利用激光诱发溅射盲孔底部铜粒到孔壁附着的机理合理性。进行了10层高阶任意层叠孔互连HDI样板板的制作。利用实验研究中对相关工艺参数的优化和改善,将成品率由实验板的19%提高到小批量样板试产的82.2%。
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