臺灣博碩士論文加值系統

雷射盲孔加工的製程，主要做為電路板內的層與層之間的銅箔線路連接，尤其在晶片載板的產品應用。順應微小盲孔需求的趨勢，改善現有355nm波長之UV雷射加工盲孔製程。本研究使用部份因子實驗設計，主要有二階段及三個實驗，第一階段分為二個區集實驗，排除高斯波型影響實驗結果的可能性。在縮小水準範圍後的第二階段，求得和第一階段的結果相符合，以第一階段的結果做為最佳化操作參數，參數為平頂波型、光斑大小35µm、光斑的能量密度1.15J/cm2、脈衝發數61發脈衝和雷射脈衝重複率100KHz。在第二階段之參數的水準範圍內，上孔徑平均值的最大偏移量為-2.7125μm在規格±5μm內，上下孔徑比平均值的最大偏移量為-2.1675%在規格±5%內，確認在水準範圍可包含參數設定值的變異且其結果可以符合目標的規格要求。製程能力由原來的上孔徑60±10µm及上下孔徑比>70%的盲孔，提升至上孔徑46±5µm且上下孔徑比達75±5%。由於盲孔加工的上孔徑異常，可能導致產品因短路而全部報廢，利用第二階段的分析結果，可將失效模式與效應分析的風險優先指數由原來的360改善為16，其值小於可容許最大值40，可有效獲得大幅度的改善。最後可以利用本次研究，建立參數最佳化的流程和驗證的模式，進而縮短新製程參數最佳化的時間。

Main purpose of blind via drilling by laser processing is making of connection between layer and layer of copper foil lines, especially for the application of chip substrate product. According to the trend of small blind via, needs to improve the existing blind via drilling by 355nm wavelength of UV laser processing. In this study, partial factorial design is used. There are two main stages and three experiments. The first stage is divided into two blocking experiments to eliminate influence the experimental results by Gaussian beam. In the second stage after the reduction of the level range, the result is in agreement with the one of first stage. The result of the first stage is the optimization operating parameters as Top-Hat beam mode, 35µm beam size, 1.15J/cm2 fluence, 61 pulse, and 100 KHz PRR. In the range of the parameters for the second stage, Refer to upper diameter, the maximum deviation of the mean value is -2.7125μm within the spec. ±5μm. Refer to taper, the maximum deviation of mean value is -2.1675% within the spec. ±5%. Verify that deviation of parameter can be included in the level range and that the results can meet the specification requirements of the target. The process capacity is increased from 60±10μm upper diameter and more than 70% taper of the blind via, to 46±5μm upper diameter and 75±5% taper. Using the results of the second stage analysis, the risk priority number of the failure mode and effect analysis can be improved from 360 to 16, which is smaller than the allowable (Max. 40) to get the significant improvement. Finally, this study can be used to establish the model for the parameters optimization and verification process, thereby shortening the time to optimize the parameters for the new process.

書名頁 I
審定書 III
授權書 IV
摘要 V
英文摘要 VI
誌謝 VIII
目錄 IX
表目錄 XI
圖目錄 XIII
一、 緒論 1
1.1 前言與研究背景 1
1.2 研究動機與目標 8
1.3 論文架構 9
二、 文獻回顧 11
2.1 雷射加工原理 11
2.2 雷射加工種類 19
2.3 加工材料 20
2.4 相關文獻回顧 24
三、 研究方法與相關設備 30
3.1 實驗設計介紹 30
3.2 實驗設計步驟 31
3.3 建立實驗架構 34
3.4 研究設備及工具 37
四、 最佳化分析研究 40
4.1 盲孔品質特徵要求 40
4.2 實驗參數選定 41
4.3 實驗設計與分析 43
4.4 最佳化操作參數 70
五、 結論與未來展望 74
5.1 結論 74
5.2 建議與展望 76
參考文獻 78

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