• 熱壓輪溫度
– 加熱均勻性 – 溫度補充特性
• 熱壓輪壓力
– 熱壓輪壓力均勻性
• 穩定速度控制 • 更細線路→更薄光
阻 (0.6 mil 乾膜) • 膜皺、膜屑防止 • 薄板壓膜適用性 • 設備產塵量控制
能量對光阻聚合影響
曝光能量與最佳解析度關係
• 以乾膜曝光而言，為得到最佳乾膜解析能力， 曝光能量有10% 的容許區間，這也是對能量 均勻度的要求
– 底片安裝方式
• 檯面底片吸真空
– 對位機構
• X-Y-Y, X-Y-
• 製程板傳送系統
– 進料靠邊 – 移載
自動曝光機架構 - 外層曝光
• 曝光系統
– 單面曝光- 雙面曝光 – 水平曝光- 垂直曝光 – 散射光 - 平行光 – 曝光檯框種類
• 上下框 - 單面框 • 玻璃框 - 壓克力框
– 單燈 - 雙燈
自動內層型 UVIA-5KD
自動CCD對位型 UVOA-5KD
自動曝光設備
自動曝光機架構 - 內層曝光
• 曝光系統
– 雙面曝光 – 水平曝光 – 散射光 - 平行光 – 曝光檯框種類
• 上下框 • 可掀式框 • 玻璃框
– 單燈 - 雙燈
• 底片對位系統
– 內層雙面底片對底片 – 對位方式
• 曝光區內對位
• 負型光阻
– 感光聚合，形成高分 子顯像時不會溶解
– 有殘足問題
光阻感光聚合過程
紫外線照射 UV Radiation
啟始劑裂解 Photoinitiator
自由基轉移 Transfer Free Radical
出現自由基 Free Radical R’
單體吸收自由基
形成聚合體
顯像
Monomer + R’
Capillary: 毛細燈 線路曝光用/ 5 Kw
各種UV燈管光譜分佈比較
水銀燈 光阻聚合365nm 汞氙燈
金屬鹵化物燈
毛細燈
線路曝光作業的考量因素
利用UV聚合作用將線路內容精確移轉至光阻上
• 作業要求
• 達到最佳光阻解析能力
– 底片尺寸穩定
– 曝光能量↑時，解析度↓
– 提高光阻與銅面附著力 – 曝光顯像後光阻側壁垂
迫緊
14390061 漏氣或老化時
MYLAR
B4100024 刮傷或過體清潔無效時
按鈕開關
依開關 故障時更換
油水過濾濾心 53400008 一年或2500 小時
手動曝光機操作畫面
H IT E C H
第一組: 上燈:
上框.
下燈:
上燈:
下框.
下燈:
設定值
＃＃＃ ＃＃＃ ＃＃＃ ＃＃＃
現在值
＃＃＃ ＃＃＃
直且殘足短
• 光阻種類
– 乾膜(壓膜機) – 濕膜(滾塗/浸塗)
– 曝光能量↑時，聚合確的能量控制
– Off Contact↑時，解析度↓ →提高底片與板面真空密 貼程度
乾膜壓膜設備的考量因素
最佳的貼合效果 ─ 溫度、壓力及速度的配合
• 預熱
– 加熱銅面而非底材
防焊曝光機 UVE-7K
• 7KW金屬鹵化物燈 • 有效範圍: 810 x 610 •均勻度:85% • Mylar 對玻璃雙檯框 •人機界面操作
– 檯框獨立能量控制 – 故障點顯示 – 檯面自動電磁鎖 – 真空度不足時不曝光
7 KW 曝光機燈管水套結構
7 KW 曝光機定期保養項目
品
名料
號
更換時機
＃＃＃ ＃＃＃
F1
F2
F3
F4
強度
＃＃＃ ＃＃＃ ＃＃＃ ＃＃＃ 狀態指示區
F5
S /C
→
＋
－

平行光系統
散射光對曝光影響
平行半角與斜射角
積光器 (Integrator)
反射鏡 (Reflection Mirror)
平行光曝光系統
冷鏡 (Dichroic Mirror)
曝光照射面 (Exposure Surface)
曝光製程 - 外層
• 外層曝光
– 抗電鍍 – 光阻塗佈
• 壓膜 Dry Film Lamination
– 乾膜：壓膜→曝光→顯像→電鍍→剝膜 膜厚 1.3, 1.5 mil
曝光製程 - 防焊
• 防焊曝光
– 保護銅面 – 塗佈
• 網印 Flood Screen Printing • 簾塗 Curtain Coating • 噴塗 Spray Coating
24“ x 21” / 610 x 535 mm •雙面同時曝光 •玻璃對玻璃檯框 •檯面吸真空曝光 • HEPA系統 • 人機界面操作 • CCD自動對位系統
全球自動曝光機一覽
日本 ORC 與 ADTEC 自動曝光機
• 內層曝光
– L/S 1.5 mil – 對位精度:
20 m
• 外層曝光
• 製程板傳送系統
– 進料靠邊 - 定中心 – 製程板移載 – 底片框移載
• 底片對位系統
– 外層底片對製程板 – 對位方式
• 雙面對位 - 單面對位 • 曝光區外 - 曝光區內
– 底片安裝方式
• 檯面底片吸真空 • 檯面底片貼膠帶
– 對位機構 – CCD 個數 – 對位靶孔
自動曝光機架構 - 防焊曝光
• Soft Contact Exposure 底片與板面密貼但
不吸真空，平行光可用。
• Hard Contact Exposure 底片與板面密貼且吸真 空，散射光一定要用
手動曝光設備
手動散射光曝光機
線路曝光機 UVE-5K
• 5KW毛細燈 • 有效範圍: 740 x 610 •均勻度:85% • Mylar 對玻璃雙檯框 •人機界面操作
• 曝光系統
– 單面曝光- 雙面曝光 – 水平曝光 – 散射光 – 曝光檯框種類
• 上下框 - 單面框 • 玻璃框 - 壓克力框
– 雙燈
• 製程板傳送系統
– 進料靠邊 - 定中心 – 製程板移載
• 底片對位系統
– 防焊底片對製程板 – 對位方式
• 雙面對位 - 單面對位 • 曝光區外 - 曝光區內
– 底片安裝方式 – 對位機構 – CCD 個數 – 對位靶孔 - 對位 Pad
平行反射鏡 (Collimation Mirror)
橢圓集光器 (Collector)
點光源短弧燈 (Short Arc Lamp)
• 平行光源: 5KW汞氙短弧燈 • 平行半角(CHA): 1.5 • 斜射角(DA) < 1
平行光曝光燈源-汞氙短弧燈
光阻聚合365nm
G line: 436 nm H line: 405 nm I line: 365 nm
– L/S 1.5 mil – 對位精度:
10 m
• 防焊曝光
– 對位精度: 10 m
Source: www.o-r-c.de /
本單元結束
– 塗佈→預烤→曝光→顯像→UV硬化→後烘烤 約1 mil厚，能量 400~600 mj/cm2
– 曝光時需抽真空使底片密貼板材並隔絕氧氣使聚合 反應加速完成
各種 UV 曝光燈管
Long Arc: 水銀燈/金屬鹵化物燈 Short Arc:汞氙短弧燈
防焊曝光用/ 7, 8, 9, 10 Kw
平行光曝光用/ 3.5, 5, 8 Kw
UV 曝光測量單位
• UV強度(照度)單位 watt/cm2, milli-watt/cm2
– Intensity (Irradiance) – 製程所需UV強度常不明確
• UV能量(劑量)單位 joule/cm2, milli-joule/cm2
– Energy (Dose) – 所接受能量與時間有關 – 在 1 mw/cm2 下照射 1 秒 = 1 mj/cm2 – 強度對時間曲線下面積 – 是一般常給的操作參數
曝光原理與曝光機
2000/6/1
課程綱要
• 曝光原理 • 手動線路曝光設備 • 手動防焊曝光設備 • 平行光系統 • 自動曝光設備
線路影像移轉方式的演進
• 雷射直接成像 LDI(2 mil)
• 平行光曝光(2 mil)
• 散射光曝光(5 mil)
?
• 印刷(8 mil)
曝光原理
光阻劑種類
• 乾膜光阻 Dry Film
– Dupont Riston 17格、 Riston 25格
– Stouffer 21格、 Stouffer 41格
– Kodak (No.2) 21格
– Hitachi Photec 21格
– 以Riston17為例，每格增 加12%光密度。
吸真空對曝光影響
• Off Contact Exposure 只有平行光可用
燈管
依燈管型號點燈7000次
水套
15510003 更換水套時
O-RING 4D122002 更換水套時
離子過濾罐7Z100001 3個月或720小時
冷卻水 自選
3個月或720小時
玻璃
15695021 刮傷或過髒清潔無效時
迫緊
14390061 漏氣或老化時
MYLAR B4100024 刮傷或過髒清潔無效時 按鈕開關 依開關 故障時更換
自動曝光機架構 - 通用項目
• 傳動系統
– 伺服馬達傳動 – 薄板傳送
• 環境控制
– 溫度 – 濕度 – 無塵度
• 控制系統
– 機台動作 - PLC – 自動對位 - PC, Module – 操作介面 - 人機, 電腦
自動對位機構及CCD靶標
X
Y1
Y2
外層自動曝光機 UVOA-5KD