印制板的對位孔短路改善方法

李成軍 趙南清 董 強 郭 城

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

1 問題描述

有一款多層服務器板制作層次高且對位孔到銅皮距離僅0.127 mm，這給加工帶來一定的難度，造成內短的風險非常大。造成內短的因素眾多，分別有同一芯板AB差、不同芯板菲林漲縮系數管控、PE沖孔精度、熔合鉚釘的對準度、層壓過程對準度、打靶機精度、壓合后不同漲縮系數管控及鉆孔孔位精度等，因常規產品內層底片漲縮管控在≤0.038 mm、芯板PE沖孔≤0.0254 mm、層壓同心圓單邊0.1016 mm （相切）、打靶精度≤0.0254 mm、鉆孔精度≤0.0508 mm，而此類產品孔到銅皮距離僅0.127 mm，因此按常規產品制作控制極其容易造成內短。

（1）不良位置圖片及相關設計信息如圖1。

圖1 板邊孔的設計

（2）異常問題點如表1。

表1 孔偏問題點

（3）電測不良板的孔偏如圖2。

圖2 對位孔的偏孔短路

2 過程異常分析

（1）鉆孔孔徑不符。針對孔徑不符歷史查詢，未見設計、操作異常。進一步對鉆頭實際孔徑做對比測試，見表2。

表2 不同鉆頭與實際孔徑差異

（2）規律性孔偏分析。規律性偏孔主要為漲縮異常或板件定位不良，排查現場制作方式。鉆機精度在±0.0762 mm，鉆靶分堆按±0.1016 mm，不考慮內層AB面錯位、漲縮以及壓合層偏影響，理論對準度=無法滿足客戶＜0.127mm對位，導致板件鉆孔偏位報廢。鉆機精度能力無法調整，故調整分堆規則按±0.0508 mm管控，理論對準度=，且必須保證整體層偏＜0.03556 mm，滿足＜0.127 mm的對位設計需求。

小結：結合現有能力與設計，優化作業方式及工序控制標準滿足客戶對位要求。

3 改善方案

3.1 內層制作

由照相底片曝光制作變更為激光直接成像（LDI），提升圖形曝光過程穩定性與A&B面的層間對準度，減少板間與板件的漲縮差異，提升板件圖形精度。過程數據收集與統計見圖3。

小結：對比A&B面錯位與漲縮集中度，LDI均優于照相底片曝光，且A&B面層間差控制在0.025 mm以內，壓合后板件漲縮能控制在±0.05 mm以內無需分堆。

圖3 A&B面錯位與漲縮集中度對比

3.2 熔合機制作

變更熔合定位方式，由2孔定位（兩短邊中心點）變更為4孔定位（四邊中心點）方式，確保整個板面的重復精度與板面平整度。通過4孔定位方式，熔合板面平整度及對準度有所提升。

3.3 壓合X-Ray打靶

在板邊四角位置，新增板邊對位孔圖形，以便確認鉆帶系數的準確性與鉆孔品質。新增試鉆PAD設計見圖4，有利于減少試鉆報廢，提升鉆孔前精度。

圖4 板邊四角位置新增板邊對位孔圖形

4 效果確認

制作方案確定（見表3）。其中LDI批次為5/2號測試77塊，內短報廢主要為殘銅等，未見對位孔點短路見圖5。

表3 制作改善方案

圖5 電測報廢良率推移圖

5 總結

通過本次的驗證，改進作業方法效果明顯。主要改善方案：（1）設計：①增加鉆孔試鉆對位孔，減少試鉆首件報廢；②優化壓合板組合定位方式，由2釘定位熔合變更為4釘定位作業；③優化對位孔孔鉆頭大小，由￠0.3 mm變更為￠0.275 mm；（2）流程：①內層曝光變更為LDI，確保板件的漲縮穩定性及A&B面層偏差異；②優化X-ray打靶分堆規則由±0.101 mm，變更為±0.0508 mm；③新增外層檢驗后板內對位孔通斷測試，杜絕報廢板件下轉增加生產成本。改善前后良率對比：改善前，電測不良板件短路點主要為對位孔孔鉆偏導致約占15%；改善后，電測不良板短路點主要為殘銅造成內短報廢，無對位孔點短路異常。對比改善前后效果，對位孔短路造成的整體報廢率下降15%。