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1、控深钻孔技术研究方案一、试验目的:研究我公司机械钻盲孔的深度和精度控制能力,以用于改善我公司HDI板的生产制作流程,并使我公司的HDI制作能力往更高的方向发展。二、试验项目和主要研究内容:1、机械钻盲孔的最小孔径;2、机械钻盲孔的孔位精度技术要求,即内层对位和孔位精度的积累误差不超过土0.1mm;3、深度控制技术要求,最终将控深钻深度控制在介质厚度为0.15mm的两层之间;4、机械钻盲孔孔内毛刺、孔型完整性的控制;5、机械钻盲孔的深度较深(达到盲孔孔径与深度比1/1.5以上的要求)确保盲孔孔壁铜厚20um以上、肓孔内部要有表面处理保护层,而电镀的深镀能力有限,一药水交换困难,技术很
2、高,故盲孔的深镀能力、表面处理(OSP、喷锡、镀锡、沉金、沉银等)的能力为控制盲孔的主要控制点;因此控深钻盲孔的深镀及电镀的深镀能力、表面处理能力,在技术上有较大难度,技术能力达不到,会出现孔内无铜、孔内氧化使信号连接错误或接触不良(未达到目标层或过于目标层连接到下一层)。三、本项目技术关键和创新点:控深钻盲孔技术的主要控制点在内层对位误差、零件板的厚度均匀性及翘曲度、控深钻孔深度、孔位精度、钻孔参数、电镀的深镀能力、电镀参数、各种表面处理的极限能力参数等。1、决深镀控制精度的方法:A、控制钻孔的能力:钻机选用具有控深钻盲孔功能的SCHMOLL钻机。B、零件板厚度的控制:控制芯板厚
3、度及半固化片厚度,更改挡胶点形状及布局,精确计算零件板件厚度,调整压合参数。分别以介质层厚度为0.1mm,0.15mm及0.20mm制作三种12层试验板,确定厚度控制的能力(控制深度精度能力)。C、调整机器的控深钻孔功能的参数、钻针上套环的公差值、下垫板的公差值;2、解决孔位精度的方法:A、孔位精度控制:机床耍求用线性马达控制位移,设置精度控制为O.Olmmo精确调整台面相对主轴的垂直度,机器spindle主轴的Run・out值。B、内层对位精度控制在±0.075mm内。C、钻头选择刚性较高、螺旋角小、钻尖角较大(槽刀之类)。D、对定位系统进行改进,钻孔参数作适当优化调整。3、控深
4、钻盲孔的深镀能力及可靠性:A、工艺流程的选择:主要流程控制点在于电镀的盲孔深镀能力、盲孔内粉屑处理状况;孔内去毛刺后过多次数高压水洗,可选择走正片流程或负片流程进行试验,确定各H的深镀能力及电镀光剂的深镀能力,再确定合适的流程。B、通过组合试验,试验儿种参数,主要考察盲孔的深镀能力,以确定合适的电镀参数。C、通过设计不同工艺流程考察孔壁铜厚及可靠性。D、经过设计各种表面处理(OSP、喷锡、镀锡、沉金、镀金、沉银等),研究每种表面处理的能力及参数。四、结构设计:1、层压结构:为了达到测试机械钻盲孔的深度精确性以及孔位的精确性,将板件设计为12层板,钻孔测试时只需要用到L1-L6层,这
5、样就有效利用两面进行测试;其层压结构如下:LI元件面H-Hoz2116(RC46%)(4+/-0.4mil)-半固化片L2
6、1SY/NY/联茂FR40」H/Hoz(含铜芯板)L3111080(RC58%)(2.6+/-0.4mil)-半
7、占I化片2116(RC46%)(4+/-0.4mil)-半固化片L4
8、ISY/NY/联茂FR40.20H/Hoz(含铜芯板)L5112116(RC52%)(4.8+/-0.4mil)-半固化片2116(RC56%)(5+/-0.4mil)-半固化片L6
9、ISY/NY/联茂FR40.30H/Hoz(含铜芯板)L7112116(RC56%)(5+/-0
10、.4mil)-半固化片2116(RC52%)(4.8+/-0.4mil)-半固化片L8
11、1SY/NY/联茂FR40.20H/Hoz(含铜芯板)L9112116(RC46%)(4+/-0.4mil)-半固化片1080(RC58%)(2.6+/-0.4mil)-半固化片L10
12、1SY/NY/联茂FR40.1H/Hoz(含铜芯板)L11112116(RC46%)(4+/-0.4mil)-半固化片L12-Hoz元件面压合后厚度:1.9+/-0.15MM2、控深设计:钻的孔径值为:0」mm,0.15mm,0.2mm,0.25mm,0.3mm,0.5mm,其钻孑L深度情况如下表:深度(公差)/
13、孔径0」mm0.15mm0.2mm0.25mm0.3mm0.5mmL20.10-f-xmm0」25mm0」38mm0.15mm0.163mm0.175mm0.225mmL20」3+xmm(・0.03mm)0.155mm0.168mm0.18mm0.193mm0.205mm0.255mmL30.20+xmm0.225mm0.238mm0.25mm0.263mm0.275mm0.325mmL30.23+xmm(-0.03mm)0.255mm0.268mm0.28mm0.2