PCB外層知識講解詳細

1、圖形轉(zhuǎn)移(外層)制程教案一、什麼是圖形轉(zhuǎn)移二、工藝流程簡介三、外層設(shè)備寫真四、主物料簡介五、制程工藝制作六、常見故障及排除方法 教 案 綱 要 制造印刷板過程中的一道工序就是將照相底版上的電路圖像轉(zhuǎn)移到覆銅箔層壓板上，形成一種抗蝕或抗電鍍的掩膜圖像?？刮g圖像用于“印制蝕刻工藝”，即用保護性的抗蝕材料在覆銅箔層壓板上形成正相圖像，那些未被抗蝕劑保護的不需要的銅箔，在隨后的化學(xué)蝕刻工序中被去掉，蝕刻后去除抗蝕層，便得到所需的裸銅電路圖像。而抗電鍍圖像用于“圖形電鍍工藝”，即用保護性的抗蝕材料在覆銅層壓板上形成負相圖像，使所需要的圖像是銅表面，經(jīng)過清潔、粗化等處理后，在其上電鍍銅或電鍍金屬保護層(錫

2、鉛、錫鎳、錫、金等)，然后去掉抗蝕層進行蝕刻，電鍍的金屬保護層在蝕刻工序中起抗蝕作用。 一、什麼是圖形轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移工藝過程概括如下：1.印制蝕刻工藝流程：下料板面清潔處理涂濕膜曝光顯影（貼干膜曝光顯影）蝕刻去膜進入下工序2.圖形電鍍工藝過程概括如下：下料鉆孔孔金屬化預(yù)鍍銅板面清潔涂濕膜曝光顯影（貼干膜曝光顯影）形成負相圖象圖形鍍銅圖形電鍍金屬抗蝕層去膜蝕刻進入下工序 二、工藝流程簡介 圖像轉(zhuǎn)移有兩種方法，一種是網(wǎng)印圖像轉(zhuǎn)移，一種是光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移。網(wǎng)印圖像轉(zhuǎn)移比光 化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移成本低，在生產(chǎn)批量大的情況下更是如此，但是網(wǎng)印抗蝕印料通常只能制造大于 或等于o25mm的印制導(dǎo)線，而光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移所用

3、的光致抗蝕劑制造分辨率高的清晰圖 像。本章所述內(nèi)容為后一種方法。 光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移需要使用光致抗蝕劑，下面介紹有關(guān)光致抗蝕劑的一些基本知識1)光致抗蝕劑：用光化學(xué)方法獲得的，能抵抗住某種蝕刻液或電鍍?nèi)芤航g 的感光材料。2)正性光致抗蝕劑：光照射部分分解(或軟化)，曝光顯影之后，能把生產(chǎn)用照相底版上透 明的部分從板面上除去。3)負性光致抗蝕劑：光照射部分聚合(或交聯(lián))，曝光顯影之后，能把生產(chǎn)用照相底版上透 明的部分保留在板面上。4)光致抗蝕劑的分類：按用途分為耐蝕刻抗蝕劑和耐電鍍抗蝕劑。按顯影類型分為全水溶性抗蝕劑、半水溶性抗蝕劑和溶劑性抗蝕劑。按物理狀態(tài)分為液體抗蝕劑和干膜抗蝕劑。按感光類型分

4、為正性抗蝕劑和負性抗蝕劑。圖像轉(zhuǎn)移的方法 三、外層設(shè)備寫真1.干膜前處理站2.壓膜站3.曝光站4.顯影站流程圖進料區(qū)圖片進料區(qū)1.干膜前處理站-進料注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖磨刷機圖片磨刷1.干膜前處理站-磨刷注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖冷卻翻板機圖片冷卻1.干膜前處理站-冷卻注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖收板機圖片收板1.干膜前處理站-收板注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-投板流程圖投板機圖片投板注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-清潔流程圖清潔機圖片清潔注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-預(yù)熱流程圖預(yù)熱機圖片預(yù)

5、熱注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-壓膜流程圖壓膜機圖片壓膜注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-冷卻流程圖冷卻翻板機圖片冷卻注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)2.壓膜站-收板流程圖收板機圖片收板注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖暫存區(qū)圖片暫存2.壓膜站-暫存注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖曝光機圖片曝光3.曝光站-曝光注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖暫存區(qū)圖片暫存3.曝光站-暫存注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖撕Mylar區(qū)圖片撕Mylar4.顯影站-撕Mylar注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖顯影機圖片顯影4.顯影站

6、-顯影注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖收板機圖片收板4.顯影站-收板注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn)流程圖檢修區(qū)圖片檢修4.顯影站-檢修注明:作業(yè):量的檢查:質(zhì)的檢查:移轉(zhuǎn) 四、主物料簡介 印制電路圖形的轉(zhuǎn)移所使用的原材料，自出現(xiàn)印制電路以來，原材料的研制與開發(fā)科學(xué)攻關(guān)工作從未停止過。從原始階段設(shè)計采用抗蝕油漆或蟲膠漆手工描繪簡單的線路圖形轉(zhuǎn)移工藝技術(shù)的需要。但隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，要求印制電路板的制造技術(shù)，必須適應(yīng)高密度、高精度、細導(dǎo)線、窄間距及小孔徑電路圖形轉(zhuǎn)移需要。幾十年來，研制與開發(fā)出新型的光致抗蝕劑與電路圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)：如光

7、致抗蝕干膜、濕法貼膜技術(shù)、電泳光致抗蝕膜和直接成像技術(shù)，都逐步地被制造印制電路板商家所采用，使電路圖形的轉(zhuǎn)移品質(zhì)大幅度的提高。本章主要就本廠所采用的電路圖形轉(zhuǎn)移原材料光致抗蝕干膜加以簡單介紹.聚乙烯保護膜光致抗蝕劑層mylar(聚酯薄膜)4.1 光致抗蝕干膜外形圖聚酯薄膜:是支撐感光膠層的載體，使之涂布成膜，厚度通常為25m左右。聚酯薄膜在曝 光之后顯影之前除去，防止曝光時氧氣向抗蝕劑層擴散，破壞游離基，引起感光度下降。 光致抗蝕劑膜:為干膜的主體，多為負性感光材料，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微米，最厚的可達100m。聚乙烯膜:是復(fù)蓋在感光膠層上的保護膜，防止灰塵等污

8、物粘污干膜，避免在卷膜時，每層 抗蝕劑膜之間相互粘連。聚乙烯膜一般厚度為25m左右。 *干膜光致抗蝕劑的制作是先把預(yù)先配制好的感光膠在高清潔度的條件下，在高精度的涂布機上涂覆于聚酯薄膜上，經(jīng)烘道干燥并冷卻后，覆上聚乙烯保護膜，卷繞在一個輥芯上。4.2 光致抗蝕干膜層別說明 使用干膜時，首先應(yīng)進行外觀檢查。 質(zhì)量好的干膜必須無氣泡、顆粒、雜質(zhì)；抗蝕膜厚度均勻；顏色均勻一致；無膠層流動。如果干膜存在上述要求中的缺陷，就會增加圖像轉(zhuǎn)移后的修版量，嚴(yán)重者根本無法使用。 膜卷必須卷繞緊密、整齊，層間對準(zhǔn)誤差應(yīng)小于1mm，這是為了防止在貼膜時因卷繞誤差而弄臟熱壓輥，也不會因卷繞不緊而出現(xiàn)連續(xù)貼膜的故障。聚

9、酯薄膜應(yīng)盡可能薄，聚酯膜太厚會造成曝光時光線嚴(yán)重散射，而使圖像失真，降低干膜分辨率。聚酯薄膜必須透明度高，否則會增加曝光時間。聚乙烯保護膜厚度應(yīng)均勻，如厚度不均勻?qū)⒃斐晒庵驴刮g層膠層流動，嚴(yán)重影響干膜的質(zhì)量。 4.3干膜外觀檢驗常識 干膜在儲存過程中可能由于溶劑的揮發(fā)而變脆，也可能由于環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生熱聚合，或因抗蝕劑產(chǎn)生局部流動而造成厚度不均勻(即所謂冷流)，這些都嚴(yán)重影響干膜的使用。 因此在良好的環(huán)境里儲存干膜是十分重要的。 技術(shù)要求規(guī)定，干膜應(yīng)儲存在陰涼而潔凈的 室內(nèi)，防止與化學(xué)藥品和放射性物質(zhì)一起存放。儲存條件為：黃光區(qū)，溫度低于27(521 為最佳)，相對濕度50左右。儲存期從出

10、廠之日算起不小于六個月，超過儲存期按技術(shù)要求 檢驗合格者仍可使用。 在儲存和運輸過程中應(yīng)避免受潮、受熱、受機械損傷和受日光直接照射。4.4干膜儲存常識4.5光致抗蝕劑膜層的主要成分及作用1)粘結(jié)劑(成膜樹脂) 作為光致抗蝕劑的成膜劑，使感光膠各組份粘結(jié)成膜，起抗蝕劑偽骨架作用，它在光致聚合過程中不參與化學(xué)反應(yīng)。 要求粘結(jié)劑具有較好的成膜性；與光致抗蝕劑的各組份有較好的互溶性；與加工金屬表面 有較好的附著力；它很容易從金屬表面用堿溶液除去；有較好的抗蝕、抗電鍍、抗冷流、耐熱等性能。 粘結(jié)劑通常是酯化或酰胺化的聚苯乙烯順丁烯二酸酐樹脂(聚苯丁樹脂)。2)光聚合單體 它是光致抗蝕劑膠膜的主要組份，在

11、光引發(fā)劑的存在下，經(jīng)紫外光照射發(fā)生聚合反應(yīng)，生成體型聚合物，感光部分不溶于顯影液，而未曝光部分可通過顯影除去，從而形成抗蝕圖像。多元醇烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類是廣泛應(yīng)用的聚合單體，例如季戊四醇三丙烯酸酯是較好的 光聚合單體。3)光引發(fā)劑 在紫外光線照射下，光引發(fā)劑吸收紫外光的能量產(chǎn)生游離基，而游離基進一步引發(fā)光聚合單體交聯(lián)。干膜光致抗蝕劑通常使用安息香醚、叔丁基恿醌等作光引發(fā)劑。4)增塑劑 可增加干膜抗蝕劑的均勻性和柔韌性。三乙二醇雙醋酸脂可作為增塑劑。5)增粘劑 可增加干膜光致抗蝕劑與銅表面的化學(xué)結(jié)合力，防止因粘結(jié)不牢引起膠膜起翹、滲鍍等弊 病。常用的增粘劑如苯并三氮唑。 4.5光致抗蝕劑膜

12、層的主要成分及作用6)熱阻聚劑 在干膜的生產(chǎn)及應(yīng)用過程中，很多步驟需要接受熱能，為阻止熱能對干膜的聚合作用加入熱阻聚劑。如甲氧基酚、對苯二酚等均可作為熱阻聚劑。7)色料 為使干膜呈現(xiàn)鮮艷的顏色，便于修版和檢查而添加色料。如加入孔雀石綠、蘇丹三等色料 使干膜呈現(xiàn)鮮艷的綠色、蘭色等。8)溶劑 為溶解上述各組份必須使用溶劑。通常采用丙酮、酒精作溶劑。 此外有些種類的干膜還加入光致變色劑，使之在曝光后增色或減色，以鑒別是否曝光，這 種干膜又叫變色干膜。4.5光致抗蝕劑膜層的主要成分及作用 五、制程工藝制作采用干膜進行圖像轉(zhuǎn)移的制程工藝流程為： 基板清潔處理 壓膜 曝光 顯影 修板 貼干膜前板面包括覆銅

13、箔板基板和孔金屬化后預(yù)鍍銅的基板。 為保證干膜與基板表面牢 固的粘附，要求基板表面無氧化層、油污、指印及其它污物，無鉆孔毛刺、無粗糙鍍層。為增大干 膜與基板表面的接觸面積，還要求基板有微觀粗糙的表面。 為達到上述兩項要求，貼膜前要對 基板進行認真的處理。其處理方法有機械清洗、化學(xué)清洗及電解清洗。 5.1基板清潔處理工藝機械清洗即用刷板機清洗.刷板機又分為: 1.磨料刷輥式刷板 2.浮石粉刷板 機械清洗及浮石粉刷板 對去除基板表面的含鉻鈍化膜(銅箔表面防氧化劑)效果不錯，但易劃傷表面，并可能造成磨料顆粒嵌入基體內(nèi)，同時還可能使撓性基板、多層板內(nèi)層薄板及薄 型印制板基板的尺寸變形。5.1.1機械清

14、洗 磨料刷輥式刷板機 磨料刷輥式刷板機裝配的刷子通常有兩種類型，壓縮型刷子和硬毛型刷子。 壓縮型刷子是 將粒度很細的碳化硅或氧化鋁磨料粘結(jié)在尼龍絲上，然后將這種尼龍絲制成纖維板或軟墊，經(jīng) 固化后切成圓片，裝在一根輥芯上制成刷輥。 硬毛型刷子的刷體是用含有碳化硅磨料的直徑為 06mm的尼龍絲編繞而成的。磨料粒度不同，用途也不同，通常粒度為180目和240目的刷子 用于鉆孔后去毛刺處理，粒度為320月和500目的刷子用于貼干膜前基板的處理。兩種刷子相比較各有其優(yōu)缺點。壓縮型刷子因含磨料粒度很細，并且刷輥對被刷板面的壓 力較大，因此刷過的銅表面均勻一致，主要用于多層板內(nèi)層基板的清洗。其缺點是由于尼龍

15、絲較細容易撕裂，使用壽命短。硬毛型刷子的顯著優(yōu)點是尼龍絲耐磨性好，因而使用壽命長，大約 是壓縮型刷子的十倍，但是這種刷子不宜用于處理多層板內(nèi)層基板，因基板薄不僅處理效果不 理想，而且還會造成基板卷曲。 *在使用刷輥式刷板機的過程中，為防止尼龍絲過熱而熔化，應(yīng)不斷向板面噴淋自來水進行 冷卻和潤濕。 (1)磨料刷輥式刷板機 多年來國內(nèi)外廣泛使用的是磨料刷輥式刷板機。研究表明，用這類刷板機清潔處理板面有 些缺欠，如在表面上有定向的擦傷，有耕地式的溝槽，有時孔的邊緣被撕破形成橢圓孔，由于 磨刷磨損刷子高度不一致而造成處理后的板面不均勻等。 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代的電路設(shè)計要求越來越細的線寬和間距，仍

16、舊使用磨料刷輥式 刷板機處理板面，產(chǎn)品合格率低下，因此發(fā)展了浮石粉刷板機。 浮石粉刷板機是將浮石粉懸濁液噴到板面上用尼龍刷進行擦刷： a尼龍刷與浮石粉漿液相結(jié)合進行擦刷； b刷洗除去板面的浮石粉； c高壓水洗； d水 洗； e干燥。 浮石粉刷板機處理板面有如下優(yōu)點： a磨料浮石粉粒子與尼龍刷相結(jié)合的作用與板面相切擦刷，能除去所有的污物，露出新 鮮的純潔的銅； b能夠形成完全砂?；?、粗糙的、均勻的、多峰的表面，沒有耕地式的溝槽； c由于尼龍刷的作用緩和，表面和孔之間的連接不會受到破壞； d由于相對軟的尼龍刷的靈活性，可以彌補由于刷子磨損而造成的板面不均勻的問題； e由于板面均勻無溝槽，降低了曝

17、光時光的散射，從而改進了成像的分辨率。 其不足是浮石粉對設(shè)備的機械部分易損傷。 (2)浮石粉刷板機 化學(xué)清洗首先用堿溶液去除銅表面的油污、指印及其它有機污物。然后用酸性溶液去除氧 化層和原銅基材上為防止銅被氧化的保護涂層，最后再進行微蝕處理以得到與干膜具有優(yōu)良 粘附性能的充分粗化的表面。 化學(xué)清洗的優(yōu)點是去掉銅箔較少(1一1.5m)，基材本身不受機械應(yīng)力的影響，對薄板材 的處理較其它方法易于操作。 但化學(xué)處理需監(jiān)測化學(xué)溶液成分的變化并進行調(diào)整，對廢舊溶液需進行處理，增加了廢物 處理的費用。 化學(xué)清洗去油污性較好，但去除含鉻鈍化膜的效果差。5.1.2化學(xué)清洗 電解清洗能使基板產(chǎn)生一個微觀的比較均

18、勻的粗糙表面，大大提高比表面，增強干膜與基板表面的粘合力，這對生產(chǎn)高密度、細導(dǎo)線的導(dǎo)電圖形是十分有利的。 電解清洗工藝過程如下： 進料電解清洗水洗微蝕刻水洗鈍化水洗干燥出料 1.電解清洗主要作用是去掉基板銅箔表面的氧化物、指紋、其它有機沾污和含鉻鈍化物。 2.微蝕刻主要作用是使銅箔形成一個微觀的粗糙表面，以增大基板表面積。 3.鈍化的作用是保護已粗化的新鮮的銅表面，防止表面氧化。 電解清洗主要用于貼干膜或涂覆液體光致抗蝕劑前的撓性基板、多層板內(nèi)層薄板及薄型 印制板基板的表面清潔處理，它雖然具有諸多優(yōu)點，但對銅箔表面環(huán)氧膩污點清洗無效，廢水處理成本也較高。 5.1.3電解清洗 處理后的板面是否清

19、潔應(yīng)進行檢查，簡單的檢驗方法是水膜破裂試驗法。板面清潔處理 后，流水浸濕，傾斜45放置，整個板面上的連續(xù)水膜應(yīng)能保持15秒鐘不破裂。清潔處理后，最好立即貼膜，如放置時間超過四個小時，應(yīng)重新進行清潔處理。 美國某公司用放射性酯酸測量清潔處理前后銅箔的表面積，發(fā)現(xiàn)處理后比處理前大三倍，正是由于存在大量的微觀粗糙表面，在貼膜加熱加壓的情況下，使抗蝕劑流入基板表面的微觀結(jié)構(gòu)中，大大提高了干膜的粘附力。 貼膜前板面的干燥很重要。殘存的潮氣往往是造成砂眼或膜貼不牢的原因之一，因此必須 去除板面及孔內(nèi)的潮氣，以確保貼膜時板子是干燥的。5.1.4處理後的板面檢查 壓膜機可分手動及自動兩種，有收集聚烯類隔層的捲

20、輪，乾膜主輪，加熱輪，抽風(fēng)設(shè)備等四主要部份，進行連續(xù)作業(yè).其示意圖如右:5.2壓膜工藝 貼膜時，先從干膜上剝下聚乙烯保護膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上。干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟，流動性增加，借助于熱壓輥的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。 貼膜通常在貼膜機上完成，貼膜機型號繁多，但基本結(jié)構(gòu)大致相同： 貼膜可連續(xù)貼，也可單張貼。 連續(xù)貼膜時要注意在上、下干膜送料輥上裝干膜時要對齊， 單張貼時，膜的尺寸要稍小于板面，以防抗蝕劑粘到熱壓輥上。連續(xù)貼膜生產(chǎn)效率高，適合于 大批量生產(chǎn)，小批量生產(chǎn)可采用單張貼法，以減少干膜的浪費。貼膜時要掌握好的三個要素:壓力、溫度、傳送速度。

21、5.2.1壓膜工藝-壓膜要點壓力：新安裝的貼膜機，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 辦法進行壓力調(diào)整，根據(jù)印制板厚度調(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。 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，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。通常控制貼膜 溫度在100左右。 傳送速度：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。5.2.1壓膜工藝-壓膜要點

22、大批量生產(chǎn)時，在所要求的傳送速度下，熱壓輥難以提供足夠的熱量，因此需給要貼膜的 板子進行預(yù)熱，即在烘箱中干燥處理后稍加冷卻便可貼膜。 完好的貼膜應(yīng)是表面平整、無皺折、無氣泡、無灰塵顆粒等夾雜。 為保持工藝的穩(wěn)定性，貼膜后應(yīng)經(jīng)過15分鐘的冷卻及恢復(fù)期再進行曝光。5.2.1壓膜工藝-壓膜要點ABABAAA.橡膠棒B.粘塵棒C.基板粘塵機原理:粘塵機的主要作用: 通過間接粘塵方法,除掉磨刷過的板面上的板面銅粉及灰塵,使板面更清潔,達到壓膜無塵的銅粉粒的效果.C5.2.1壓膜工藝-粘塵機結(jié)構(gòu)圖曝光 曝光即在紫外光照射下，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 進行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形

23、成不溶于稀堿溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。曝光一般在自動雙面曝光 機內(nèi)進行，現(xiàn)在曝光機根據(jù)光源的冷卻方式不同，可分風(fēng)冷和水冷式兩種 影響曝光成像質(zhì)量的因素 影響曝光成像質(zhì)量的因素除干膜光致抗蝕劑的性能外，光源的選擇、曝光時間(曝光量) 的控制、照相底版的質(zhì)量等都是影響曝光成像質(zhì)量的重要因素。5.3.1曝光工藝5.3.1曝光工藝-平行曝光機構(gòu)造 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。國產(chǎn)干膜的光譜吸收曲線表明，光譜吸收區(qū)為310440nm(毫微米)。從幾

24、種光源的光譜 能量分布可看出，鎬燈、高壓汞燈、碘鎵燈在310440nm波長范圍均有較大的相對輻射強度， 是干膜曝光較理想的光源。氙燈不適應(yīng)于干膜的曝光。光源種類選定后，還應(yīng)考慮選用功率大的光源。因為光強度大，分辨率高，而且曝光時間短，照相底版受熱變形的程度也小。 此外燈具設(shè)計也很重要，要盡量做到使入射光均勻性好，平行度高.5.3.1曝光工藝-光源的選擇 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)過三個階段: 干膜中存在氧或其它有害雜質(zhì)的阻礙，需要經(jīng)過一個誘導(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。當(dāng)誘導(dǎo)期一過，單體的光聚合反應(yīng)很快

25、進行，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，這個階段在曝光過程中所占的時間比例是很小的。當(dāng)光敏單體大部分消耗完時，就進入了單體耗盡區(qū)，此時光聚合反應(yīng)已經(jīng)完成。當(dāng)曝光不足時，單體聚合的不徹底，在顯影過程中，膠膜溶漲變軟，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，會造成難于顯影，膠膜發(fā)脆、留下殘膠等弊病。更嚴(yán)重的是不正確的曝光將產(chǎn)生圖像線寬的偏差，過量的曝光會使圖形電鍍的線條變細，使印制蝕刻的線條變粗，反之，曝光不足使圖形電鍍的線條變粗，使印制蝕刻的線條變細。 -5.3.1曝光工藝-曝光時間(曝光量)的控制 如何正

26、確確定曝光時間呢? 我廠使用的為斯圖費2l級光密度尺. 斯圖費2l級光密度尺第一級的光密度為0.05，以后每級以光密度差D為015遞增， 到第2l級光密度為3.05. 在用光密度尺進行曝光時，光密度小的(即較透明的)等級，干膜接受的紫外光能量多，聚合的較完全，而光密度大的(即透明程度差的)等級，干膜接受的紫外光能量少，不發(fā)生聚合或聚合的不完全，在顯影時被顯掉或只留下一部分。這樣選用不同的時間進行曝光便可得到不同 的成像級數(shù)。 其使用方法簡介如下：a進行曝光時光密度尺藥膜向下；b在覆銅箔板 上貼膜后放15分鐘再曝光；c曝光后放置30分鐘顯影。5.3.1曝光工藝-曝光時間的確定 在無光密度尺的情況

27、下也可憑經(jīng)驗進行觀察，用逐漸增加曝光時間的方法，根據(jù)顯影后干膜的光亮程度、圖像是否清晰、圖像線寬是否與原底片相符等來確定適當(dāng)?shù)钠毓鈺r間。 嚴(yán)格的講，以時間來計量曝光是不科學(xué)的，因為光源的強度往往隨著外界電壓的波動及燈的老化而改變。 光能量定義的公式EIT，式中E表示總曝光量，單位為毫焦耳平方厘米；I表示 光的強度，單位為毫瓦平方厘米；T為曝光時間，單位為秒。從上式可以看出，總曝光量E隨光強I 和曝光時間T而變化。當(dāng)曝光時間T恒定時，光強I改變，總曝光量也隨之改變，所以盡管嚴(yán) 格控制了曝光時間，但實際上干膜在每次曝光時所接受的總曝光量并不一定相同，因而聚合 程度也就不同。 為使每次曝光能量相同，

28、使用光能量積分儀來計量曝光。其原理是當(dāng)光強I發(fā)生變化時， 能自動調(diào)整曝光時間T，以保持總曝光量E不變。5.3.1曝光工藝-曝光時間與曝光能量的關(guān)系 照相底版的質(zhì)量主要表現(xiàn)在光密度和尺寸穩(wěn)定性兩方面。 關(guān)于光密度，要求最大光密度Dmax大于4，最小光密度Dmin小于02。最大光密度是指底版 左紫外光中，其表面擋光膜的擋光下限，也就是說，底版不透明區(qū)的擋光密度Dmax超過4時，才 能達到良好的擋光目的。最小光密度是指底版在紫外光中，其擋光膜以外透明片基所呈現(xiàn)的擋 光上限，也就是說，當(dāng)?shù)装嫱该鲄^(qū)之光密度Dmin小于0.2時，才能達到良好的透光目的。 照相底版的尺寸穩(wěn)定性(指隨溫度、濕度和儲存時間的變

29、化)將直接影響印制板的尺寸精 度和圖像重合度，照相底版尺寸嚴(yán)重脹大或縮小都會使照相底版圖像與印制板的鉆孔發(fā)生偏 離。因此照相底 版的生產(chǎn)、使用和儲存最好均在恒溫恒濕的環(huán)境中。 采用厚聚酯片基的銀鹽片(例如0.18mm)和重氮片，可提高照相底版的尺寸穩(wěn)定性。 除上述三個主要因素外，曝光機的真空系統(tǒng)及真空框架材料的選擇等也會影響曝光成像的質(zhì)量。5.3.1曝光工藝-照相底版質(zhì)量1)目視定位 :通常適用于使用重氮底版，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準(zhǔn)，用膠帶固定即可進行曝光。2)脫銷定位系統(tǒng)定位 (照相軟片沖孔器和雙圓孔脫銷定位器) :首

30、先將正面、反面兩張底版藥膜相對在顯微鏡下對準(zhǔn)；將對準(zhǔn)的兩張底版用 軟片沖孔器于底版有效圖像外任沖兩個定位孔，把沖好定位孔的底版任取一張去編鉆孔程序， 便能得到同時鉆出元件孔及定位孔的數(shù)據(jù)帶，一次性鉆出元件孔及定位孔，印制板金屬化孔及 預(yù)鍍銅后，便可用雙圓孔脫銷定位器定位曝光。3)固定銷釘定位:此固定銷釘分兩套系統(tǒng)，一套固定照相底版，另一套固定印制板，通過調(diào)整兩銷釘?shù)奈恢?，實現(xiàn)照相底版與印制板的重合對準(zhǔn)。曝光后，聚合反應(yīng)還要持續(xù)一段時間，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)進行。待顯影前再揭去聚酯膜。5.3.1曝光工藝-曝光定位 1PNL/次,擦拭工具為貼附粘塵布之擦板

31、,外形類似於水泥工整平地板之刮刀,可除去PCB沉銅之疏鬆銅粉及臟物,防止掉落於菲林間,影響曝光透光性,造成後續(xù)短路. 25PNL/次,碧麗珠清潔菲林,不可用酒精, 防止傷及曝光吸真空吸嘴處之粘性,卻保真空度及菲林品質(zhì),(保持菲林光滑不粘著灰塵雜質(zhì))5.3.1曝光工藝-菲林清潔 顯影機理是感光膜中未曝光部分的活性基團與稀堿溶液反應(yīng)生成可溶性物質(zhì)而溶解下 來，顯影時活性基團羧基一COOH與無水碳酸鈉溶液中的Na+作用，生成親水性集團一 COONa。從而把未曝光的部分溶解下來，而曝光部分的干膜不被溶脹。 顯影操作一般在顯影機中進行，控制好顯影液的溫度，傳送速度，噴淋壓力等顯影參數(shù)，能夠得到好的顯影效

32、果。 水溶性干膜的顯影液為l的碳酸鈉溶液，液溫30左右。5.4顯影工藝正確的顯影時間通過顯影點(沒有曝光的干膜從印制板上被顯掉之點)來確定，顯影點必須保持在顯影段總長度的一個恒定百分比上。如果顯出點離顯影段出口太近，未聚合的抗蝕膜 得不到充分的清潔顯影，抗蝕劑的殘余可能留在板面上。如果顯出點離顯影段的入口太近，已 聚合的于膜由于與顯影液過長時間的接觸，可能被浸蝕而變得發(fā)毛，失去光澤通常顯出點控 制在顯影段總長度的40一60之內(nèi)顯影后要確保板面上無余膠，以 保證基體金屬與電鍍金屬之間有良好的結(jié)合力。顯影后板面是否有余膠，肉眼很難看出，可用1甲基紫酒精水溶液或l一2的硫化鈉 或硫化鉀溶液檢查，染十

33、甲基紫顏色和浸入硫化物后沒有顏色改變說明有余膠我廠使用CuCl2實驗來檢驗5.4.1顯影工藝-顯影點 修版包括兩方面，一是修補圖像上的缺陷，一是除去與要求圖像無關(guān)的疵點。 上述缺陷產(chǎn)生的大體原因是：干膜本身有顆粒或機械雜質(zhì)；基板表面粗糙或凹凸不平；操 作工藝不當(dāng)如板面污物及貼膜小皺折；照相底版及真空框架不清潔等。為減少修版量，應(yīng)特別 注意上述問題。修版時應(yīng)注意戴細紗手套，以防手汗污染板面。修版液可用蟲膠、瀝青、耐酸油墨等。我廠使用為耐酸油墨.蟲膠修版液配方如下： 蟲膠 100150g1甲基紫12g1用無水乙醇配制。5.5修版 六、常見故障及排除方法 在使用干膜進行圖像轉(zhuǎn)移時，由于干膜本身的缺陷或操作工藝不當(dāng)，可能會出現(xiàn)各種質(zhì)量 問題。下面列舉在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的故障，并分析原因，提出排除故障的方法。1干膜與覆銅箔板粘貼不牢不良原因:解決辦法 :(1)干膜儲存時間過久，抗蝕劑中溶劑揮發(fā);在低于27的環(huán)境中儲存干膜，儲存時間不宜超過有效期。(2)覆銅箔板清潔處理不良，有氧化層或油污等污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50RH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，連續(xù)貼膜最好把板子預(yù)熱不良原因:解決辦法 :1)貼膜溫度