Page 56 - 電路板季刊第110期
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54  專業技術      Q布材料對電路板製造技術的影響-TPCA展後詢答


                 目前電路板的鑽孔,主要分為機械鑽孔、雷射鑽孔兩大類,沖孔也有部份應用,
            不過一般比較不會列入主要討論議題。其實電路板的多種材料的加工挑戰早就存在,
            僅是一般商用領域討論的比較少,因此不會浮上台面討論。譬如:鐵氟龍基材、PI硬
            板材料、超硬纖維軍事航太應用等等。

                 電路板基材基本上並未脫離三大材料系統:金屬、有機(樹脂)、無機(或陶瓷)材料。
            • 典型金屬:銅、金、銀、鎳、錫等
            • 典型有機材料:環氧樹脂、BT、氰酸樹脂、有機纖維
            • 典型無機材料:玻璃纖維、填充粉料等

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                 鑽孔加工主要面對的是有機與無機材料,特別是高比例含量的無機材料(纖維與填
            料),機械鑽孔屬於傳統機械加工,因此考驗重點在鑽針磨耗與孔壁品質,如何達到低
            成本、高效、高品質是主要訴求。多年前軍規板為了可靠度考慮,會要求機械鑽孔後
            內層銅要與通孔銅產生三面連接,因此利用大量的回蝕(Etch Back)構成三面銅連接是
            標準作法,如圖1.所示。













                                           圖1、典型回蝕通孔斷面

                 為了產生回蝕結構,過去的軍規板會利用電漿(應對特殊材料如:鐵氟龍、硬質
            PI、氰酸脂等)去除一般化學除膠渣無法清除的樹脂,突出來的玻璃纖維,則會採用氫
            氟酸(HF)腐蝕突出的玻璃纖維(傳統纖維),這樣確實會產生出三面連接的銅結構,但
            是穩定度比較難控制。對於過去的少量生產軍規板,這樣的作法問題不大,產品單價
            高且量小,製程控制的問題相對比較小。依據筆者的經驗,一個月能有百片產品就算
            大量了。化學品的考量,在後續濕製程內容討論。
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                 之所以會有這個議題出現,是因為同業來問雷射鑽孔是否可以用相同的觀念進行
            加工。筆者在展會的演講中,其實已經提到製程整體觀念的重要。過去這十多年,高
            頻高速的規格逐年提高,Low Dk/Low Df的訴求不斷擠壓樹脂配方。高密度元件的使
            用,也對基材的漲縮係數空間壓縮。這樣的材料改變,機械鑽孔的挑戰在磨耗,雷射
            鑽孔的挑戰更嚴苛。
                 雷射鑽孔的基本原理很簡單,就是利用光能量的定點傳輸,讓材料吸收超過破壞
            強度的能量移除材料,形成設計的盲孔或通孔。問題在於新材料不斷強調高頻高速,
            也就代表材料的受干擾程度要降低,這等於是降低雷射光的吸收率。不同的材料,對
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