干膜培訓(xùn)教材(共14頁)

1、外層圖形(txng)轉(zhuǎn)移工藝(gngy)培訓(xùn)教材 高玉枝1. 目的(md)：通過干膜這種特殊感光材料，利用貼膜機(jī)貼到光銅板面上，然后用所需要的線路菲林通過對(duì)位、紫外線曝光、顯影等流程使菲林上的線路圖形轉(zhuǎn)移到銅面上，該圖形可以通過電鍍加厚線路和孔壁銅以滿足客戶的要求，也可以采用掩孔工藝法直接蝕刻出線路圖形。2工藝流程前處理 貼 膜 曝 光 顯 影 2.1 前處理流程：上板酸洗水洗去毛刺磨板火山灰磨板水洗烘干板件要經(jīng)過酸洗（5%H2SO4），主要作用是清洗油脂，手跡，輕微的氧化物等。如果厚板在平板電鍍時(shí)烘的不干，會(huì)造成孔內(nèi)輕微氧化，經(jīng)過干膜、電鍍、蝕刻后就會(huì)有孔內(nèi)點(diǎn)狀蝕不凈的缺點(diǎn)，我們可以適當(dāng)提高

2、酸洗段的濃度改善這種由于孔內(nèi)氧化而導(dǎo)致的點(diǎn)狀蝕不凈的缺點(diǎn)。經(jīng)過酸洗后，需要用水清洗，將板面上殘留的硫酸和溶解下的油跡清洗干凈。去毛刺磨板和沉銅前磨板一樣，有針?biāo)⒛グ搴筒豢棽寄グ澹鞘褂玫尼標(biāo)⒑筒豢棽嫉男吞?hào)有一點(diǎn)不同，干膜前是針?biāo)?20目，不織布500目。針?biāo)⒅饕蚰?duì)板面，而不織布刷則對(duì)孔口的磨損比較大。所以我們規(guī)定返工的板件不能開去毛刺磨板。磨刷壓力為1525，最佳值為20，但是對(duì)于板面有明顯不平整，如有凹點(diǎn)、擦花時(shí)會(huì)考慮將針?biāo)⒌膲毫φ{(diào)整到20-25。壓力過大磨板過度導(dǎo)致無銅壓力合適磨板后OK干膜前火山灰磨板采用(ciyng)4F火山灰，它作用(zuyng)是對(duì)平板(pngbn)電鍍后銅面

3、進(jìn)行粗化處理，使銅面得到微觀粗化以達(dá)到增加干膜與板面的結(jié)合力，防止后工序出現(xiàn)滲鍍短路等品質(zhì)問題。控制參數(shù)：磨刷壓力（1525）、火山灰濃度（1220）磨痕（915mm）、水破時(shí)間（30s）即磨完板后浸入水中拿出斜放45位置看水膜在板面保持完整情況如果30秒鐘不破為合格。磨板速度：根據(jù)板線路要求。板件類型磨板速度自動(dòng)貼膜速度手動(dòng)貼膜速度線寬5.0mil及有埋盲孔的板件（A類）1.80.1m/min1.80.1m/min0.8-1.2 m/min線寬5.0-7.0mil的板件（B類）2.10.1m/min2.10.1m/min1.2-1.5 m/min線寬7.0mil的板件（C類）要求控制在2.4

4、0.1m/min2.40.1m/min1.5-2.0 m/min2.2 貼膜2.2.1干膜的介紹干膜根據(jù)(gnj)根據(jù)顯影和去膜的方法(fngf)可把干膜分為三種類型一 溶劑(rngj)型；二 水溶型；三 干顯影或剝離型。目前水溶型成為干膜應(yīng)用的主體，我們公司采用的是水溶型。 保 護(hù) 膜（PE） 光致抗蝕膜 載膜（聚酯薄膜）圖1.A 干膜的組成干膜是由聚酯薄膜（Polyester），光致抗蝕劑膜(Photoresist coating)及聚乙烯(Polyethylene; PE）保護(hù)膜三部分組成，見圖1。 聚酯薄膜是支撐感光膠層的載體，使之涂布成膜。聚酯薄膜在曝光之后顯影之前除去，防止曝光時(shí)氧

5、氣向抗蝕劑層擴(kuò)散，破壞游離基，引起感光度下降。 聚乙烯膜是覆蓋在感光膠層上的保護(hù)膜，防止灰塵等污物粘污干膜，避免在卷膜時(shí)，每層抗蝕劑膜之間相互粘連。聚乙烯膜一般厚度為25m左右。 光致抗蝕劑膜為干膜的主體，多為負(fù)性感光材料，主要由粘結(jié)劑（Blinder）、光聚合單體(Monomer)、光引發(fā)劑(Photoinitiator)、增塑劑(Plasticizers)、增粘劑（Adhesion Promoter）及染料(Dye)等組成。其厚度視其用途不同，有若干種規(guī)格，最薄的可以是十幾個(gè)微米，最厚的可達(dá)100m。一般圖形電鍍用膜 40m ， 掩孔法用膜 50m 。B 干膜的作業(yè)(zuy)的環(huán)境要求一：

6、為了避免干膜在正式曝光前先感光(gn gung)，要求干膜作業(yè)環(huán)境為黃色(hungs)照明，黃光波長必須在500nm，這是因?yàn)楸?00nm短的光源中含有紫外線而導(dǎo)致干膜局部感光，一般在日光燈外加裝黃色燈罩即可使用。二：在10K級(jí)以上的無塵室中作業(yè)。（10K 級(jí)，即每平方尺的空氣中所含有大于0.5微米的塵粒不能超過10K個(gè)），無塵室控制的三個(gè)要點(diǎn)：防止外界塵埃的進(jìn)入、避免內(nèi)部產(chǎn)生及清除內(nèi)部已有的塵埃。所以必須遵循以下幾方面：（1）進(jìn)入潔凈房的物品越少越好，必須進(jìn)入的物料必須經(jīng)過除塵作用。（2）進(jìn)入潔凈房的人數(shù)要控制，人員必須穿防塵服，頭發(fā)到腳必須穿戴好，不能露出。進(jìn)入需風(fēng)淋15S，進(jìn)門只限一人，

7、出門可以兩人一起出，風(fēng)淋門不能對(duì)開。（3）帶入潔凈房的工具不能帶毛織，塵埃要通過吸塵或貼除方式除去。（4）操作人員手指甲修短，不能佩帶戒指、手表等裝飾品以防擦傷板面和菲林片，做好個(gè)人衛(wèi)生。三：環(huán)境溫度應(yīng)控制在 233，相對(duì)濕度應(yīng)保持55RH-65左右。 其主要作業(yè)步驟如下： 貼膜停置曝光停置顯影。2.2.2 貼膜流程：除塵預(yù)熱貼膜收板A 除塵：我司采用Qui-clean Blow（簡稱QCB）除塵機(jī)，主要是空氣通過過濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)吹到板面和除塵輥與板面接觸達(dá)到一個(gè)除塵的效果。除塵的效果會(huì)直接影響到板件的質(zhì)量，所以對(duì)除塵機(jī)的定期保養(yǎng)清潔則是非常重要。進(jìn)風(fēng)除塵輥除塵輥QCB除塵(chchn)機(jī) QCB

8、除塵機(jī) B預(yù)熱(y r)：由于(yuy)只有在一定的溫度下干膜和板件才會(huì)很好的結(jié)合，預(yù)熱就是為貼膜做準(zhǔn)備。目前設(shè)定為預(yù)熱溫度為90100，可以根據(jù)貼膜前進(jìn)板溫度測量適當(dāng)?shù)恼{(diào)整預(yù)熱溫度。C. 貼膜：貼膜機(jī)由收集聚烯類隔層的卷輪，干膜主輪，熱壓輪，抽風(fēng)設(shè)備等四主要部份，進(jìn)行連續(xù)作業(yè)。干膜主輪收集聚烯類隔層的卷輪抽風(fēng)熱壓輥 D 貼膜條件(tiojin)：貼膜時(shí)要掌握(zhngw)好的三個(gè)要素為：壓力(yl)、溫度、傳送速度。壓力：首先要將上下兩熱壓輥調(diào)至軸向平行，然后來用逐漸加大壓力的辦法進(jìn)行壓力調(diào)整，根據(jù)板厚度調(diào)至使干膜易貼、貼牢、不出皺折。一般壓力調(diào)整好后就可固定使用，不需經(jīng)常調(diào)整，一般壓力4.

9、0-5.0bar：增大壓力會(huì)有利于干膜與板面的結(jié)合，增強(qiáng)干膜的附著力。但是壓力增大會(huì)縮短熱壓輥的壽命。目前我們使用Hakutto貼膜機(jī)壓力最高只能達(dá)到5.0bar，超過這個(gè)壓力就會(huì)嚴(yán)重影響熱壓輥的壽命。溫度：根據(jù)干膜的類型、性能、環(huán)境溫度和濕度的不同而略有不同。膜涂布的較干、環(huán)境溫度低、濕度小時(shí)，貼膜溫度要高些，反之可低些。貼膜溫度過高，干膜圖像變脆，耐鍍性能差，貼膜溫度過低，干膜與銅表面粘附不牢，在顯影或電鍍過程中，膜易起翹甚至脫落。通?？刂瀑N膜溫度在11510左右。 貼膜速度：與貼膜溫度有關(guān)，溫度高，傳送速度可快些，溫度低則將傳送速度調(diào)慢。一般貼膜溫度設(shè)定，貼膜速度根據(jù)板件制作的線路大小而

10、定。通常傳送速度為1.8一2.4米分。具體速度見工作指示。對(duì)于蝕刻后的返工板，由于板件面已經(jīng)不平整，干膜與板件的結(jié)合力差，為了增加干膜與板件的結(jié)合力，防止蝕刻返工藥水的滲透對(duì)線路攻擊，需要將速度降低到1.5m/min或以下。操作的注意事項(xiàng)：1前板面檢查(jinch)，要求(yoqi)無氧化，無雜物，無銅瘤和板面嚴(yán)重(ynzhng)刮傷或凹陷。 2熱壓輥面檢查和清潔。要求每換干膜時(shí)都要對(duì)熱壓輥用酒精或異丙醇進(jìn)行清潔，同時(shí)檢查壓輥面是否正常。 3貼膜參數(shù)的確認(rèn)。4. 前處理后的板,禁止不帶手套取板。5無干膜起皺,無壓膜氣泡。 6. 貼完膜后的板，要求待板冷卻至室溫方可以收板。2.3 曝光干膜曝光即

11、在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。所以曝光后的板要停留一段時(shí)間使單體聚合充分，才能在顯影后取得清晰的圖形。2.3.1 工作流程：檢查菲林上菲林貼邊條除塵上板對(duì)位曝光放置 檢查菲林：為了防止菲林在光繪時(shí)有缺陷所以在做板之前需要對(duì)菲林進(jìn)行檢查，而且要求每做200塊板后也需要檢查，主要是為了防止人工操作時(shí)對(duì)菲林線路的擦花造成定位缺點(diǎn)。 菲林有效曝光次數(shù)最多不大于2000次。影響曝光成像質(zhì)量的因素很多，除干膜光致抗蝕劑的性能外，光源的選擇、曝光能量的控制和照相底片（菲林或重氮片）的質(zhì)量等都是影響曝光成像質(zhì)量

12、的重要因素。一、光源的選擇 任何一種干膜都有其自身特有的光譜吸收曲線，而任何一種光源也都有其自身的發(fā)射光譜曲線。如果某種干膜的光譜吸收主峰能與某種光源的光譜發(fā)射主峰相重疊或大部分重疊，則兩者匹配良好，曝光效果最佳。一般干膜的光譜吸收區(qū)為310440nm(毫微米)。最常用的是高壓汞燈，鎬燈、碘鎵燈是干膜曝光較理想的光源。同時(shí)還應(yīng)考慮選用功率大的光源，因?yàn)楣鈴?qiáng)度大，分辨率高，而且曝光時(shí)間短，照相底片受熱變形的程度也小，此外燈具設(shè)計(jì)也很重要，要盡量做到使入射光均勻性好，平行度高，以避免或減少圖形曝光不均勻。二、曝光能量的控制 在曝光過程中，干膜的光聚合反應(yīng)并非“一引而發(fā)”或“一曝即成”，而是大體經(jīng)過

13、三個(gè)階段。干膜中由于存在氧或其它有害雜質(zhì)的阻礙，因而需要經(jīng)過一個(gè)誘導(dǎo)的過程，在該過程內(nèi)引發(fā)劑分解產(chǎn)生的游離基被氧和雜質(zhì)所消耗，單體的聚合甚微。但當(dāng)誘導(dǎo)期一過，單體的光聚合反應(yīng)很快進(jìn)行，膠膜的粘度迅速增加，接近于突變的程度，這就是光敏單體急驟消耗的階段，這個(gè)階段在曝光過程中所占的時(shí)間比例是很小的。當(dāng)光敏單體大部分消耗完時(shí)，就進(jìn)入了單體耗盡區(qū)，此時(shí)光聚合反應(yīng)已經(jīng)完成。正確控制曝光能量是得到優(yōu)良的干膜圖像非常重要的因素。當(dāng)曝光不足時(shí)，由于單體聚合的不徹底，在顯影過程中，膜溶漲變軟，線條不清晰，色澤暗淡，甚至脫膠，在電鍍前處理或電鍍過程中，膜起翹、滲鍍、甚至脫落。當(dāng)曝光過頭時(shí)會(huì)造成難于顯影、膠膜發(fā)脆、

14、留下殘膠等。對(duì)于不正確的曝光也將產(chǎn)生圖像線寬的偏差，過量的曝光會(huì)使圖形電鍍的線條變細(xì)。三、曝光對(duì)位1)手動(dòng)對(duì)位：使用重氮底版的手動(dòng)目視對(duì)位曝光，重氮底版呈棕色或桔紅色的半透明狀態(tài)；但不透紫外光，透過重氮圖像使底版的焊盤與印制板的孔重合對(duì)準(zhǔn)，用膠帶固定即可進(jìn)行曝光。2)AT30對(duì)位：首先將上菲林和下菲林通過用定位孔固定，在顯微鏡下對(duì)準(zhǔn)吸真空裝菲林。對(duì)位順序是下菲林不動(dòng)，板件根據(jù)下菲林通過對(duì)位馬達(dá)調(diào)整玻璃從而完成下菲林與板件的對(duì)位，接著板件不動(dòng)，上菲林根據(jù)板件進(jìn)行調(diào)整完成板件與上菲林對(duì)位過程。3）AT30的對(duì)位是遵循從中心向兩邊(lingbin)均分的原則(yunz)，所以我們可以通過曝光(bo

15、gung)后板件的與孔的對(duì)位情況來判斷菲林與板件的尺寸對(duì)應(yīng)情況。項(xiàng)目情況描述圖片備注正常菲林與板尺寸合適藍(lán)色為焊盤，紅色為孔，下同長向偏長菲林X方向比板件長兩孔分別為板上最左端和最右端的孔長向偏短菲林X方向比板件短兩孔分別為板上最左端和最右端的孔寬向偏長菲林Y方向比板件長兩孔分別為板上最上端和最下端的孔寬向偏短菲林Y方向比板短 兩孔分別為板上最上端和最下端的孔長向和寬向都不合適XY方向均偏長上排是板的右上角，下排是板的右下角四、放置(fngzh)：一般曝光(bo gung)后聚合反應(yīng)還要持續(xù)一段時(shí)間，為保證工藝的穩(wěn)定性，曝光后不要立即揭去聚酯膜，以使聚合反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。一般曝光以后需放置15分鐘

16、30分鐘以后才顯影，待顯影前再揭去聚酯膜。注意事項(xiàng)：照相(zho xing)底片的使用 手動(dòng)曝光因仰賴人目視對(duì)位，因此重氮片是有必要的，但棕片的壽命較短，一般500片。而半自動(dòng)曝光機(jī)由機(jī)器負(fù)責(zé)對(duì)位所以半自動(dòng)就用黑菲林即可，壽命為2000次。 吸真空(zhnkng)的重要性在非平行(pngxng)光的作業(yè)中，吸真空的程度是影響曝光質(zhì)量的重大因素。因底片與膜面有間隙會(huì)擴(kuò)大側(cè)蝕。一般(ybn)判斷貼緊程度是從光罩上之Mylar面出現(xiàn)的 牛頓環(huán)(Newton Ring)的狀況，以手碰觸移動(dòng)，若牛頓環(huán)并不會(huì)跟著移動(dòng)，則表示吸真空良好。在半自動(dòng)曝光機(jī)由于上下面是曝光玻璃，所以我們采用厚度和尺寸相合適的邊條

17、進(jìn)行導(dǎo)氣，來保證吸真空的效果，如果板件厚度不均的情況下，曝光玻璃的剛性就不能達(dá)到一個(gè)很好的吸真空的效果。能量的設(shè)定 曝光機(jī)上有可以調(diào)動(dòng)的光能量數(shù)字鍵，并有測光強(qiáng)度之裝置，當(dāng)設(shè)定某一光能量數(shù)字后即可做定能量之曝光，每當(dāng)光源紫外燈老化而光強(qiáng)度衰減時(shí)，該設(shè)定系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)延長時(shí)間以達(dá)到所需的光能量。一個(gè)星期對(duì)能量進(jìn)行校正。對(duì)于不同的干膜對(duì)能量的要求不一，我們可以在曝光機(jī)上設(shè)置不同的能量的臺(tái)面，不過臺(tái)面過多也會(huì)給操作帶來困難。對(duì)于日常能量的監(jiān)測采用做曝光尺，通過曝光級(jí)數(shù)來判斷能量的大小。2.4. 顯影 0.6-1%NaCO3噴淋顯影是把尚未發(fā)生聚合反應(yīng)的區(qū)域的干膜用顯影液將之沖洗掉，已感光部份則因已發(fā)生

18、聚合反應(yīng)而洗不掉?；瘜W(xué)反應(yīng)(huxu fnyng):0.6-1%NaCO3 高分子聚合物 膨脹、乳化顯影液噴淋的物理(wl)沖擊 注意事項(xiàng) A.留在銅面上(min shn)成為蝕刻或電鍍之阻劑膜，注意在顯像前需要把表面玻璃紙（聚酯膜）撕掉。 B. 顯影點(diǎn) ( 從設(shè)備透明外罩看到已經(jīng)完全顯現(xiàn)出圖樣的該點(diǎn)的距離稱之)，但是我們所用的ASC機(jī)器，由于機(jī)器設(shè)計(jì)的問題不能看到顯影點(diǎn)，所以我們需要每個(gè)星期對(duì)顯影點(diǎn)進(jìn)行校正。校正值應(yīng)為4060%間。C. 顯像完成板子切記不可迭放，須用插架插立。3. 生產(chǎn)線出現(xiàn)的問題及解決方法名稱 原因解決方法1）干膜脫落1）干膜儲(chǔ)存時(shí)間過久，抗蝕劑中溶劑揮發(fā)。在低于270C

19、的環(huán)境中儲(chǔ)存干膜，儲(chǔ)存時(shí)間不宜超過有效期。2）板面前處理效果不好，清潔處理不良，有氧化層或油污等物或微觀表面粗糙度不夠重新按要求處理板面并檢查是否有均勻水膜形成3）環(huán)境濕度太低保持環(huán)境濕度為50%PH左右4）貼膜溫度過低或傳送速度太快調(diào)整好貼膜溫度和傳送速度及提高進(jìn)板溫度。 2）干膜與板件表面之間出現(xiàn)氣泡1）貼膜溫度過高，抗蝕劑中的揮發(fā)萬分急劇揮發(fā)，殘留在聚酯膜和覆銅箔板之間，形成鼓泡。調(diào)整貼膜溫度至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。2）熱壓輥表面不平，有凹坑或劃傷。這種表現(xiàn)出周期性，經(jīng)過一壓滾圓周就會(huì)再次出現(xiàn)。磨板人員需要對(duì)板面進(jìn)行檢查，對(duì)于披風(fēng)嚴(yán)重及有毛刺的地方需要修理后在磨板貼膜。清潔熱壓輥時(shí)不要用堅(jiān)硬、鋒利

20、的工具去刮。3）熱壓輥壓力太小。適當(dāng)增加兩壓輥間的壓力。4）板面不平，有劃痕或凹坑。對(duì)前工序板面質(zhì)量進(jìn)行控制。3）干膜起皺1）兩個(gè)熱壓輥軸向不平行，使干膜受壓不均勻。調(diào)整兩個(gè)熱壓輥，使之軸向平行。2）干膜太粘熟練操作，放板時(shí)小心。3）貼膜溫度太高調(diào)整貼膜溫度至正常范圍內(nèi)。4）貼膜前板子太熱。板子預(yù)熱溫度不宜太高。4）有余膠1）干膜質(zhì)量差，如分子量太高或涂覆干膜過程中偶然熱聚合等。貼膜后的板件需要冷卻到室溫才能取下。2）顯影液溫度太低顯影時(shí)間太短，噴淋壓力不夠或部分噴嘴堵塞。調(diào)整顯影液溫度和顯影時(shí)的傳送速度，檢查顯影設(shè)備。3）顯影液中產(chǎn)生大量氣泡，降低了噴淋壓力。在顯影液中加入消泡劑消除泡沫。4

21、）顯影液失效。更換顯影液5）返工板件干膜沒有洗干凈，余膠殘留返工板件需要用NaOH溶液清洗板件。清洗后需要檢查板件表面，盡快安排生產(chǎn)。5開路1）干膜碎返粘避免膜碎的產(chǎn)生。主要選擇合適尺寸的干膜進(jìn)行貼膜，減少手工割膜的數(shù)量。菲林設(shè)計(jì)避免遮半孔及產(chǎn)生膜碎。2）顯影后異物返粘注意拿板件的規(guī)范操作。3）水洗的壓力不足檢查噴嘴是否堵塞，調(diào)節(jié)水洗壓力使之水洗充分。4）顯影液中有干膜過濾不足過濾棉芯的定期更換。6 滲鍍短路1）干膜性能不良，超過有效期使用。盡量在有效期內(nèi)使用干膜。2）基板表面清洗不干凈或粗化表面不良，干膜粘附不牢。加強(qiáng)板面前處理。3）貼膜溫度低，傳送速度快，干膜貼的不牢。調(diào)整貼膜溫度和傳送速度。4）曝光過度抗蝕劑發(fā)脆。用能量計(jì)或曝光尺校正曝光能量5）曝光不足或顯影過度造成抗蝕劑發(fā)毛，邊緣起翹。校正曝光量，調(diào)整顯影溫度和顯影速度。6）電鍍前處理液溫度過高?？刂坪酶鞣N鍍前處理液的溫度。7.板面凹陷短路板面有凹陷，干膜對(duì)凹陷的填附能力不佳，故