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液態(tài)感光線路油墨應用工藝(中)

2007/8/10 15:04:24 人評論

2.涂覆(Coating)   涂覆指使銅表面均勻覆蓋一層液態(tài)光致抗蝕劑。其方法有多種,如離心涂覆、浸涂、網印、簾幕涂覆、滾涂等。   絲網印刷是目前常用的一種涂覆方式,其設備要求低,操作簡單容易,成本低。但不易雙面同時涂覆,生產效率低,膜的均勻一致性不能完全保證。一般網印時,滿版印刷采用 100~300目絲網抗電鍍的采用150目絲網。此法受到多數中小廠家的歡迎。   滾涂可以實現雙面同時涂覆,自動化生產效率高,可以控制涂層厚度,適用于各種規(guī)格板的大規(guī)模生產,但需設備投資。   簾幕涂覆也適宜大規(guī)模生產,也能均勻控制涂覆層厚度,但設備要求高,且只能涂完一面后再涂另一面,影響生產效率。   光致涂覆層膜太厚,容易產生曝光不足,顯影不足,感壓性高,易粘底片;膜太薄,容易產生曝光過度,抗電鍍絕緣性差及易產生電鍍金屬上膜的現象,而且去膜速度慢。      工作條件:無塵室黃光下操作,室溫為 23~25℃,相對濕度為55±5%,作業(yè)場所保持潔凈,避免陽光及日光燈直射。   涂覆操作時應注意以下幾方面  1)若涂覆層有針孔,可能是光致抗蝕劑有不明物,應用丙酮洗凈且更換新的抗蝕劑。也可能是空氣中有微粒落在板面上或其他原因造成板面不干凈,應在涂膜前仔細檢查并清潔。 2)網印時若光致涂覆層膜太厚,是因為絲網目數太??;膜太薄,那可能是絲網目數太大所致。若涂覆層厚度不均勻,應加稀釋劑調整抗蝕劑的粘度或調整涂覆的速度。 3)涂膜時盡量防止油墨進孔。 4)無論采用何種方式,光致涂覆層(Photoimageable covercoating)都應達到厚度均勻、無針孔、氣泡、夾雜物等,皮膜厚度干燥后應達到8~15um。 5)因液態(tài)光致抗蝕劑含有溶劑,作業(yè)場所必須換氣良好。 6)工作完后用肥皂洗凈手。 3.預烘(Pre-curing)   預烘是指通過加溫干燥使液態(tài)光致抗蝕劑膜面達到干燥,以方便底片接觸曝光顯影制作出圖形。此工序大都與涂覆工序同一室操作。預烘的方式最常用的有烘道和烘箱兩種。   一般采用烘箱干燥,雙面的第一面預烘溫度為 80±5℃,10~15分鐘;第二面預烘溫度為80±5℃,15~20分鐘。這種一先一后預烘,使兩面濕膜預固化程度存在差異,顯影的效果也難保證完全一致。理想的是雙面同時涂覆,同時預烘,溫度80±5℃,時間約20~30分鐘。這樣雙面同時預固化而且能保證雙面顯影效果一致,且節(jié)約工時。     控制好預烘的溫度( Temperature)和時間(Time)很重要。溫度過高或時間過長,顯影困難,不易去膜;若溫度過低或時間過短,干燥不完全,皮膜有感壓性,易粘底片而致曝光不良,且易損壞底片。所以,預烘恰當,顯影和去膜較快,圖形質量好。   該工序操作應注意   ?。?1)預烘后,板子應經風冷或自然冷卻后再進行底片對位曝光。  ?。?2)不要使用自然干燥,且干燥必須完全,否則易粘底片而致曝光不良。預烘后感光膜皮膜硬度應為 HB~1H。  ?。?3)若采用烘箱,一定要帶有鼓風和恒溫控制,以使預烘溫度均勻。而且烘箱應清潔,無雜質,以免掉落在板上,損傷膜面。  ?。?4)預烘后,涂膜到顯影擱置時間最多不超過48hr,濕度大時盡量在12hr內曝光顯影。   ( 5)對于液態(tài)光致抗蝕劑型號不同要求也不同,應仔細閱讀說明書,并根據生產實踐調整工藝參數,如厚度、溫度、時間等。 4.定位(Fixed Postion)   隨著高密度互連技術( HDI)應用不斷擴大,分辨率和定位度已成為PCB制造廠家面臨的重大挑戰(zhàn)。電路密度越高,要求定位越精確。定位的方法有目視定位、活動銷釘定位,固定銷釘定位等多種方法。   目視定位是用重氮片( Diazo film)透過圖形與印制板孔重合對位,然后貼上粘膠帶曝光。重氮片呈棕色或桔紅色半透明狀態(tài),可以保證較好的重合對位精度。銀鹽片(Silver Film)也可采用此法,但必須在底片制作透明定位盤才能定位。   活動銷釘定位系統(tǒng)包括照相軟片沖孔器和雙圓孔脫銷定位器,其方法是:先將正面,反面兩張底版藥膜相對對準,用軟片沖孔器在有效圖形外任意沖兩個定位孔,任取一張去編鉆孔程序,就可以利用鉆床一次性鉆孔,印制板金屬化孔及預鍍銅后,便可用雙圓孔脫銷定位器定位曝光。      固定銷釘定位分兩套系統(tǒng),一套固定照相底版,另一套固定 PCB ,通過調整兩銷釘的位置,實現照相底版與PCB的重合對準。 5.曝光( Exposuring)   液態(tài)光致抗蝕劑經 UV光(300~400nm)照射后發(fā)生交聯聚合反應,受光照部分成膜硬化而不被顯影液所影響。通常選用的曝光燈燈源為高亮度、中壓型汞燈或者金屬鹵化物汞燈。燈管6000W,曝光量100~300mj/cm2,密度測定采用21級光密度表(Stouffer21),以確定最佳曝光參數,通常為6~8級。液態(tài)光致抗蝕劑對曝光采用平行光要求不嚴格,但其感光速度不及干膜,因此應使用高效率曝光機(Drawer)。   光聚合反應取決于燈的光強和曝光時間,燈的光強與激發(fā)電壓有關,與燈管使用時間有關。因此,為保證光聚合反應足夠的光能量,必須由光能量積分儀來控制,其作用原理是保證曝光過程中燈光強度發(fā)生變化時,能自動調整曝光時間來維持總曝光能量不變,曝光時間為 25~50秒。   影響曝光時間的因素:  ?。?1)燈光的距離越近,曝光時間越短;  ?。?2)液態(tài)光致抗蝕劑厚度越厚,曝光時間越長;  ?。?3)空氣濕度越大,曝光時間越長;  ?。?4)預烘溫度越高,曝光時間越短。   當曝光過度時,易形成散光折射,線寬減小,顯影困難。當曝光不足時,顯影易出現針孔、發(fā)毛、脫落等缺陷,抗蝕性和抗電鍍性下降。因此選擇最佳曝光參數是控制顯影效果的重要條件。   底片質量的好壞,直接影響曝光質量,因此,底片圖形線路清晰,不能有任何發(fā)暈、虛邊等現象,要求無針孔、沙眼,穩(wěn)定性好。底片要求黑白反差大:銀鹽片光密度( Density)DMAX≥3.5,DMIN ≤0.15;重氮片光密度DMAX≥1.2,DMIN≤0.1。   一般來說,底片制作完后,從一個工序(工廠)傳送到另一個工序(工廠),或存貯一段時間,才進入黃光室,這樣經歷不同的環(huán)境,底片尺寸穩(wěn)定性難以保證。本人認為制完底片應直接進入黃光室,每張底片制作 80多塊板,便應廢棄。這樣可避免圖形的微變形,尤其是微孔技術更應重視這一點。   曝光工序操作注意事項   ?。?1)曝光機抽真空曬匣必不可少,真空度≥90%,只通過抽真空將底片與工件緊密貼合,才能保證圖像無畸變,以提高精度。  ?。?2)曝光操作時,若出現粘生產底片,可能是預烘不夠或者曬匣真空太強等原因造成,應及時調整預烘溫度和時間或者檢查曬匣抽真空情況。    ?。?3)曝光停止后,應立即取出板件,否則,燈內余光會造成顯影后有余膠。  ?。?4)工作條件必須達到:無塵黃光操作室,清潔度為10000~100000級,有空調設施。曝光機應具有冷卻排風系統(tǒng)。  ?。?5)曝光時底片藥膜面務必朝下,使其緊貼感光膜面,以提高解像力。

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