CN103200776A - 一种球栅阵列结构pcb的激光钻孔方法 - Google Patents

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沈祺舜
王荣
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Abstract

一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法，使用CO2激光钻孔机，包括以下步骤：S1、打开激光钻孔机，确定光罩大小，光罩MASK的大小根据光束直径BeamSize来计算，计算公式为MASK=BeamSize/0.065，其中MASK的单位为mm，BeamSize的单位为um，BeamSize的大小即为球栅阵列结构PCB的加工直径；S2、设定激光参数，校准集光镜位置；S3、调试激光发射装置，进行激光钻孔，其特征在于，所述的步骤S2中激光的输出功率为5100—5900W，激光的频率为90—110Hz，激光的脉宽为7.5—8.2ms，CO2激光钻孔机会根据光罩MASK和激光的参数来自动调整集光镜位置；所述的步骤S3中的激光钻孔采用正反面双面钻孔的方式，正面和反面的激光参数一致，设定正反面激光的发数均为1发。

Description

一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法
技术领域
本发明涉及一种激光钻孔方法，尤其涉及一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法。
技术背景
 BGA的全称是Ball Grid Array（球栅阵列结构的PCB），它是集成电路采用有机载板的一种封装法。它具有：①封装面积减少②功能加大，引脚数目增多③PCB板溶焊时能自我居中，易上锡④可靠性高⑤电性能好，整体成本低等特点。目前在主要运用在智能手机 、 平板计算机及一些消费性电子产品上，因 IC 载板特性，故一般作为芯片封装用途。
传统的BGA钻孔通常采用机械开孔的方式，机械开孔的过程中，BGA多层板会因层压堆垒造成孔内漏接，同时由于机械开孔的加工偏差，冶具上的pin针常常会无法准确植入，另外，机械钻孔不但本身耗材高，还存在着断针的现象，进一步增加了成本。
目前市场上BGA已经开始采用激光来钻孔，相对机械钻孔工艺，激光钻孔不但能降低成本，提高效能，还能降低报废率。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：针对当前球栅阵列结构PCB的机械钻孔报废率高、成本高、效能低的问题，提供一种新的激光钻孔方法。
本发明采用的技术方案是：一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法，使用CO2激光钻孔机，包括以下步骤：
    S1、打开激光钻孔机，确定光罩大小，光罩MASK的大小根据光束直径Beam Size来计算，计算公式为MASK=Beam Size/0.065，其中MASK的单位为mm，Beam Size的单位为um，Beam Size的大小即为球栅阵列结构PCB的加工直径；
    S2、设定激光参数，校准集光镜位置；
    S3、调试激光发射装置，进行激光钻孔；
    所述的步骤S2中激光的输出功率为5100—5900W，激光的频率为90—110Hz，激光的脉宽为7.5—8.2ms，CO2激光钻孔机会根据光罩MASK和激光的参数来自动调整集光镜位置；
    所述的步骤S3中的激光钻孔采用正反面双面钻孔的方式，正面和反面的激光参数一致，设定正反面激光的发数均为1发。
作为本发明的进一步优化，所述激光的输出功率为5500—5700W。
作为本发明的进一步优化，所述激光的频率为95—105Hz。
作为本发明的进一步优化，所述激光的脉宽为7.8—8.1ms。
本发明的有益效果是：1、降低成本，使用激光钻孔不但减少钻头费用，还降低了加工费用，总费用差不多降低了三分之一；2、提高效能，激光钻孔每天的产出相当于四台机械；3、成品率高，减少了因断针产生的报废，提高了良品率；4、机械钻孔孔径越小对机械的要求越高，激光钻孔与之相反，孔径越小花费越少，相对机械钻孔省下的费用就越多。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步阐述，以下几个实施例中，球栅阵列结构PCB的加工直径均为117um。
实施例1，一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法，使用CO2激光钻孔机，操作模式为Conformal模式，包括以下步骤：
     S1、打开激光钻孔机，确定光罩大小，光罩MASK的大小根据光束直径Beam Size来计算，计算公式为MASK=Beam Size/0.065，其中MASK的单位为mm，Beam Size的单位为um，Beam Size的大小即为球栅阵列结构PCB的加工直径，此时球栅阵列结构PCB的加工直径为117um，则光罩MASK的大小为1.8mm；
     S2、设定激光的输出功率为5100W，激光的频率为90Hz，激光的脉宽为7.5ms，CO2激光钻孔机会根据光罩MASK和激光的参数来自动调整集光镜位置；
     S3、调试激光发射装置，激光钻孔采用正反面双面钻孔的方式，正面和反面的激光参数一致，设定正反面激光的发数均为1发，开始进行激光钻孔。
实施例2：其与实施例1的不同之处在于，步骤S2中激光的输出功率为5900W，激光的频率为110Hz，激光的脉宽为8.2ms。
实施例3：其与实施例1的不同之处在于，步骤S2中激光的输出功率为5600W，激光的频率为100Hz，激光的脉宽为8ms。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种球栅阵列结构PCB的激光钻孔方法，使用CO2激光钻孔机，包括以下步骤：
       S1、打开激光钻孔机，确定光罩大小，光罩MASK的大小根据光束直径Beam Size来计算，计算公式为MASK=Beam Size/0.065，其中MASK的单位为mm，Beam Size的单位为um，Beam Size的大小即为球栅阵列结构PCB的加工直径；
       S2、设定激光参数，校准集光镜位置；
       S3、调试激光发射装置，进行激光钻孔；
    其特征在于，
    所述的步骤S2中激光的输出功率为5100—5900W，激光的频率为90—110Hz，激光的脉宽为7.5—8.2ms，CO2激光钻孔机会根据光罩MASK和激光的参数来自动调整集光镜位置；
    所述的步骤S3中的激光钻孔采用正反面双面钻孔的方式，正面和反面的激光参数一致，设定正反面激光的发数均为1发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光的输出功率为5500—5700W。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光的频率为95—105Hz。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光的脉宽为7.8—8.1ms。
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