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PCB图形转移


褪膜
褪膜:是通过较高浓度的NaOH(1-4%)将 保护线路铜面的菲林去掉。
四、工艺制程原理
4.1 :板面前处理
目的
未经任何处理的铜表面,对干膜不能提供足够的粘 附, 因此必须清除其上一切的氧化物、污渍,同时要求表 面微观粗糙,以增大干膜与基材表面的接触面积。

清洁处理方法
机械磨板法 (磨料刷辊式刷板机+浮石粉刷板) 化学清洗法 ( 除油+微蚀+酸洗)
微蚀
(+水洗)
酸洗
(+水洗)
热风吹干
热风吹干:将板面吹干。
三、工艺制作流程
3.2 影像转移(Image transter) 定义:利用感光材料,将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工 艺步骤,达至所需铜面线路图形。
辘膜(贴干膜) 辘膜:以热贴的方式将干膜贴附在板铜面上。 菲林制作:根据客户的要求,将线路图形plot在 菲林(底片)上,并进行检查后投入生产。 菲林检查:检查菲林上的杂质或漏洞,避免 影像转移出误。 曝光:利用紫外光的能量,使干膜中的光敏 物质进行光化学反应,以达到选择性局部桥 架硬化的效果,而完成影像转移的目的。
一、前 言
编写本教材为[图形转移]工艺制作原理,适用 于负责内外层图形转移工序入职工程师、及相 关技术人员的培训.
随着图形转移技术的不断革新,部分观点将出 现差异,我们应以实际的要求及变化为准.
二、工序制作简介

图形转移的定义:
就是将在处理过的铜面上贴上或涂上一层感光性膜层, 在紫外光的照射下,将菲林底片上的线路图形转移到铜 面上,形成一种抗蚀的掩膜图形,那些未被抗蚀剂保护 的不需要的铜箔,将在随后的化学蚀刻工艺中被蚀刻掉, 经过蚀刻工艺后再褪去抗蚀膜层,得到所需要的裸铜电
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CH2
C
CO2R2
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ε =h r=h c /λ
式中: ε —— 光能量(单位:尔格) h —— 布郎克常数(6.625 10-2尔格.秒) r —— 光的频率(单位:秒-1(HZ)) c —— 真空中光速(单位:CM) λ —— 波长(值为:2.289103cm/S)
从式中可以看出光的波长越短其能量越大,由于300nm以下波长易 被玻璃和底片的聚酯片基所吸收,所以在曝光机中选用的光源其波 长一般为320-400nm之间。而高压泵灯及卤化物灯在310-440nm波长 范围均有较大的相对辐射强度,故为干膜曝光较理想光源。
图电
褪膜
蚀刻
褪锡
三、工艺制作流程
3.1 前处理工序(Surface Pre-Treatment)(以内层制作为例) 定义:将铜面粗化,使之后工序的干膜有效地附着在铜面上。 磨板的方式:化学磨板、物理磨板(机械)。
除油
(+水洗)
除油:通过酸性化学物质将铜面的油性物质, 氧化膜除去。 微蚀:原理是铜表面发生氧化还原反应,形 成粗化的铜面。 酸洗:将铜离子及减少铜面的氧化。
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三、工艺制作流程

以外层丝印图形转移工序为例:
板 面 处 理
丝 印
低 温 锔
曝 光
显 影
U V 紫 外
高 温 锔
菲林制作
字 符
三、工艺制作流程
图形转移过程原理(内层图示)
干膜
贴膜
Cu层 基材层 底片
曝光
显影 蚀刻 褪膜
三、工艺制作流程
图形转移过程原理(外层图示)
贴膜
曝光
干膜 Cu 底片 基材
显影
四、工艺制程原理

被曝光部分:
菲林透光的区域在紫外光照射下,光引发剂吸收
光能分解成自由基,自由基再引发光聚合单体进行 聚合交联反应,形成不溶于稀溶液的体型大分子结 构。

未被曝光部分:
菲林遮光的区域保持贴膜后的附着状态,将被显影
液冲掉。
四、工艺制程原理

影响曝光成像质量和生产效率因素: (除光致抗蚀剂性能) 曝光机光源
4.2.1 干膜结构(光致抗蚀剂干膜) : 6.1 干膜结构 PE 聚乙烯保护膜
(25μm)
干膜(光阻胶层) PET COVER FILM (25μm)
其中:聚乙烯保护膜是覆盖在感光胶层上的保护膜,防止灰尘等污物
粘污干膜 阻止干膜胶层粘附在下层PET上; 聚脂类透明覆片(PET)作用: 1、避免干膜阻剂层在未曝光前遭刮伤; 2、在曝光时阻止氧气侵入光阻胶层,破坏游离基,引起感光度 下降
四、工艺制程原理
4.2 :板面贴膜 贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加 热加压条件下将干膜抗蚀剂粘膜在覆铜箔板上。

贴膜示意图
保护膜 干膜 铜板
热辘
四、工艺制程原理
4.2 :板面贴膜

贴膜过程注意三要素: 压力, 温度,传送速度 贴膜后要求:

贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗 粒等夹杂,同时为保存工艺的稳定性,贴膜后应 停置15分钟后再进行曝光。
四、工艺制程原理
4.2.6 干膜使用的主要品质要求:

解像度附着力 盖孔能力 除油剂溶解测试 光谱特性 显影性及耐显影性


耐蚀刻性和耐电镀性
去膜性能
注:以上亦是测试新干膜的几种基本项目
四、工艺制程原理
4.3 曝光原理(感光原理): R’
紫外光能量
光引发剂
单体
聚合物
自由基传递
聚合交联反应
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CH2=C-CO
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四、工艺制程原理
4.2.4 成像图形转移使用的光成像材料:

按物理状态分为:
干膜抗蚀剂 及 液体抗蚀剂
光引发剂
各种添加剂
四、工艺制程原理
4.2.3 干感光层主体树脂组成:
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R1 CH3 m CH2 C CO2H n
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CH3 CH3 OC2H4 m O C CH3 O CH3 C2HO4 n CO C=CH2
曝光时间(曝光能量控制)
菲林的质量
四、工艺制程原理

曝光光源的选择
光源的特性直接影响曝光质量和效率,光源 所发射出的光谱应与感光材料吸收光谱相匹
配,能获得较好的曝光效果。目前干膜的 吸收光波长为325-365nm,较短波长的光,曝 光后成像图形的边缘整齐清晰。
四、工艺制程原理

光能量与光波长关系如下:
光致抗蚀剂:是指用化学方法获得的能抵抗某种 蚀刻液或电镀溶液浸蚀的感光材料。感光材料主 要是由主体树脂和光引发剂或光交联剂组成。
四、工艺制程原理
4.2.5 干膜/湿膜性能比较:
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菲林制作
菲林检查
曝光
三、工艺制作流程
3.3 线路蚀刻(Circuitry etching) 定义:利用感光材料,将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工 艺步骤,达至所需铜面线路图形。
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