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王 劲 特种印制板背钻工艺是我公司近年开展的一项新工艺，该工艺加工的印制板多为高速多层板，主要应用于通信设备、大型服务器、医疗电子、军事、航天等领域。当频率高于1ＧＨＺ后，过孔的寄生电容、电感对信号完整性产生影响，主要是信号反射、延时、衰减等信号完整性问题。 背钻是钻掉没有起到任何连接或者传输作用的通孔段，避免造成高速信号传输的反射、散射、延迟等，给信号带来“失真”。左图是常规的过孔类型，右图是背钻孔示意图。
背钻方式目前公司有两种：数控控深背钻、化工班组蚀刻背钻，本次优化数控背钻。 背钻是控深钻比较特殊的一种，这个柱子影响信号的通路，在通讯信号会引起信号完整性问题。所以将这个多余的柱子（叫STUB）从反面钻掉（二次钻）。钻孔后会留下一小点，这个留下的STUB的长度叫B值，一般在50-150UM范围为好。 背钻孔工作原理：依靠钻头下钻时，钻针头尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻。如工作示意图所示：
正如上一篇改善提出：印制板翘曲度会严重影响树脂塞孔工艺的树脂涂布厚度均匀性，进而影响研磨树脂后铜箔厚度均匀性，最后影响腐蚀工序质量。而树脂塞孔的塞孔质量受前工序加工的孔内质量影响极大：如沉铜、电镀质量不良会影响树脂塞孔烘烤后爆孔质量问题，背钻孔质量不良会影响树脂塞孔爆孔、烘烤后爆孔的质量问题，过去一段时间在车间常听说某一高频材料塞孔都有问题、某一客户的产品需要反复２－３次塞孔，并且质量不稳定如短路、塞孔焊盘不平整等，在树脂塞孔工序会滞留一周左右，质量和效率都极低。 本次在改善树脂塞孔、树脂去除工艺过程中需要对前工序传来的印制板本身质量提出标准（部分工序出现一些质量问题是前工序传来的产品缺陷影响，我们在解决问题过程中应该需要确定每一个点位的产品质量标准，并制定正确的工艺去实施），开展了背钻工艺的优化。 一、公司背钻工艺现状 １、印制板质量：深孔孔内发黑，黑色粉尘堵塞，铝箔残渣，铜箔残渣，喷砂无法解决（已改为化工前处理工艺）； ２、数控钻床：深孔钻有报警现象； ３、树脂塞孔：塞孔后及烘烤有树脂爆孔现象，树脂未塞进现象 ４、其他：深孔树脂塞孔（如ＲＤＷ，一客户简称）需塞孔研磨反复2一3次，效率低下（一周时间），铜粉刷入孔内易发生成品短路现象，黑色碳化物有潜在短路风险； 如图孔内有铜粉，返工塞上树脂后也是有短路风险，盲孔塞树脂不容易塞饱满：
５、钻头磨损严重、缠丝严重：（这个是５００的寿命，切削刃口已经磨完） 二、改善措施（主要指导王明和李光阳操作改善措施，还没写合理化建议及奖励） １、寿命由1000改为500（根据钻孔深度再优化） 经过一段时间验证，浅背钻孔更改寿命后孔内质量明显改善，无铝箔、铜残渣及粉尘，钻孔后孔内铜质量好，经新背钻孔清洁方法处理后孔内无其他异物，符合该岗位质量标准（以前该岗位没有这类质量标准，只要钻孔深度符合要求、不漏钻就可以），经该工艺完善后的背钻产品树脂塞孔一次性合格（包括高频材料塞孔困难的，材料的特殊性不仅仅是其沉铜、树脂塞孔，在钻孔等所有工序都有其特殊性，需要采取对应的措施）。接下来还需要观察钻头磨损情况。 背钻深孔还需要优化寿命，上图钻头磨损就是500寿命，背钻深度为1.5mm，相当于1500um厚度的铜板，对钻头磨损极大，其后期切削能力下降，会严重影响背钻质量，树脂塞孔质量。在接下来的产品中再次下调寿命，依据背钻孔质量、钻头磨损情况而定。 2、转速和进给调整： 目前转速和进给是以多层板参数为标准。浅背钻孔现无异常，而深背钻孔会造成孔内粉尘、发黑、钻头缠丝等情况，造成排削更差，孔内质量只有深度符合标准，其它极差。 近期RDW产品的背钻参数修改（钻孔深度1.5mm）： 原有：转速：9万转，进给1.5m; 修改后：转速：13.5万转，进给1.0m; 增强切削力，无铜丝缠钻头，增强了排粉尘，减少磨损和堵塞，孔内质量大为改善：（但孔内还有发黑现象，个别孔堵塞，需要继续优化寿命，修改该背钻孔背面密封为通孔）
3、工程部修改背钻孔背面焊盘 将干膜由封闭改为比孔小的通孔，增强钻孔通风而利于排尘、有利于通风带来钻头降温，减少钻头磨损，增强切削力，同时减少孔内材料发黑现象。
本次加工完成，没有修改，已经与工程部明确这个要求，在接下来的类似产品中去完善这项工艺要求。 4、背钻孔清洁： 采用化工班组前处理，药水可以分别对孔内铝箔，铜渣，粉尘有处理效果，核心是背钻质量。 三、改善后效果 1、寿命减少到500，常规深度钻孔质量改善，极少铝箔、铜渣、粉尘产生，采用新背钻孔清洁，传到树脂塞孔区域的背钻孔质量好，树脂塞孔前烤2小时（过去4小时），温度180度（未改变），即使之前基本上都会有问题的TSMDS3材料塞孔无塞不进、爆孔现象，一次性塞孔合格，较过去明显改善，同时带来效率提升、成本降低。（背钻树脂塞孔烘烤后凸出表面，在研磨不会出现凹坑和空洞，表面平整） 2、深孔背钻塞孔（RDW产品），本次只改钻头寿命到500，(1.5mm深度即1500um厚铜柱，将近40张常规基板铜厚，钻头磨损严重），转速、进给改变，干膜未作改变，孔内堵塞明显改善，仍有发黑现象，少量产品个别孔塞孔爆孔，树脂塞孔区的质量明显提升，效率提升，成品再观察因树脂塞孔的短路情况，焊盘平整度情况。
四、持续优化 1、常规孔再完善工艺参数（结合材质，铜箔厚度） 2、深孔需在寿命和工艺参数继续优化 3、两面贴干膜的通孔化处理 |
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