干膜工艺介绍p

干膜介绍及干膜工艺详解2013-01主要内容安排：1.干膜介绍及发展趋势2.线路板图形制作工艺(以SES流程为例)3.基本工艺要求4.各工序注意事项5.常见缺陷图片及成因6.讨论1.干膜介绍及发展趋势干膜(DryFilm)的用途：干膜是一种感光材料，是PCB生产中的重要物料，用于线路板图形的转移制作。近几年也开始广泛应用于选择性化金、电镀金工艺。干膜的特性：感光聚合、感光后耐酸不耐碱、不导电，因此可用作抗蚀层或抗电镀层。1.干膜介绍及发展趋势干膜的结构1.干膜介绍及发展趋势干膜的主要成分:成分功能物料特性聚合体主連干膜的主体。維持干膜的機械強度。熱塑性聚合物含有　–COOH酸根單体產生驟合反應。維持干膜的機械強度。丙烯酸單体含有C=C雙鍵在末端的單体起始劑開始聚合反應。吸收365nm的紫外線染料主基顏色染料。轉變顏色染料主基染料：綠色轉變顏色染料：由無色轉為紫色增塑劑增加柔軟度穩定劑穩定作用抑制劑附著劑增加干膜与銅面的附著力,避免有滲度情況。1.干膜介绍及发展趋势干膜性能的评估解晰度附着力盖孔能力填凹陷能力其他1.干膜介绍及发展趋势为了达到线路板的多层和高密度要求，目前干膜一般解像度要达到线宽间距（Ｌ/Ｓ）在50/50um。但在半导体包装（BGA,CSP)上，线路板一般设计在L/S在25-40um。必需要高解像度的干膜（L/S=10/10um）。为了满足客户要求、我们公司目前新型干膜的解像度可达到L/S=7.5/7.5um。干膜的发展趋势1.干膜介绍及发展趋势解晰度测试:45/45微米SEM:45/45微米1.干膜介绍及发展趋势25umDryFilm，L/S=7.5/7.5um1.干膜介绍及发展趋势ASAHI干膜主要型号及特点干膜型号厚度(um)特点YQ-40SDYQ-40PN40针对SES流程具有良好的盖孔、耐酸性、抗电镀性能等YQ-30SD30适用于DES流程，主要用于内层制作，解析度方面较好YQ-50SD50针对SES流程具有良好的盖孔、耐酸性、抗电镀性能、减少电镀夹膜问题等特点AQ-408840针对DES流程具有良好的盖孔、耐酸性、追从性等特点,也适用于电镀流程.SPG-15215适用于生产1.5mil的精细线路ADV-40140适合于LDI工艺两种镀通孔线路板制作的比较贴膜曝光电镀铜/锡或锡/铅蚀板去膜碱性蚀板脱锡或锡/铅基铜玻璃纤维底料曝光原件干膜Tenting制程SES制程研磨全板电镀铜显影2.线路板图形制作工艺SES流程基本工艺基铜玻璃纤维底料全板电镀铜贴膜曝光曝光原件显影电镀铜＋锡或铜＋锡/铅去膜碱性蚀板脱锡或锡/铅2.线路板图形制作工艺SES工艺流程详细介绍•前处理的作用：去除铜表面的氧化,油污,清洁、粗化铜面，以增大干膜在铜面上的附着力。•前处理的种类：化学微蚀、物理磨板、喷砂处理（火山灰、氧化铝）。•典型前处理工艺流程：除油——水洗——磨板——水洗——微蚀——水洗——酸洗——水洗——烘干前处理：基本工艺要求•前处理•刷轮目数:#500～#800•刷轮数量:上下两对刷轮（共４支）•磨刷电流:+１~2Ａ•转速:1800转/分钟•摇摆:300次/分钟•磨痕宽度:10~15mm•微蚀量：0.8~1.2um•（一般采用SPS+硫酸或硫酸+双氧水溶液，生产•板要求较高时则采用超粗化表面处理）•酸洗浓度：3~5%硫酸溶液基本工艺要求•前处理•水洗:多过3个缸(循环水)喷淋压力：1-3Kgf/cm2吸干:通常用2支海绵吸水辘烘干:热风吹风量为4.0～9.0m3/min•热风的温度为70～90℃•其它控制项目:水裂点：15s•粗糙度1.5Rz3.0工序注意事项•前处理磨痕宽度均匀一致；各段喷嘴无堵塞；水洗后表面无铜颗粒；吸水海绵滚轮干净、湿润、无杂物；烘干后表面及孔内无水渍；水破时间20秒；每次变更生产板厚度时要做磨痕测试。贴膜：•贴膜的作用：是将干膜贴在粗化的铜面上。•贴膜机将干膜通过热压辘与铜面附着，同时撕掉PE膜。SES工艺流程详细介绍•贴膜基本工艺要求预热段温度：80～100℃贴膜前板面温度：40～60℃压辘设定温度：110～120℃压膜时压辘温度：100～115℃贴膜压力：3.0~5.0kgf/cm2贴膜速度：1.5~2.5m/min贴膜后静置时间：15min～24H工序注意事项•贴膜贴膜压辘各处温度均匀；定期测定贴膜压辘的温度；贴膜上下压辘要平行；贴膜压辘上无油污或膜碎等杂物；清洁压辘上异物时不可用尖锐或硬的工具；贴膜不可超出板边；干膜不可超过有效期内。曝光：曝光的作用是曝光机的紫外线通过底片使干膜上部分图形感光，从而使图形转移到铜面上。干膜Cu基材底片SES工艺流程详细介绍SES工艺流程详细介绍曝光反应机理COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH单体聚合体主链起始剂COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH反应核心※※※※※※COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH紫外线聚合反应图形原件干膜层Substrateab曝光单体•曝光基本工艺要求曝光能量：40-80mj/cm2（以21级Stoufer格数尺7～9级残膜为准）曝光后静置时间：15min~24H工序注意事项•曝光曝光能量均匀性≥90%；每4H测定曝光能量；抽真空时间不能太短，防止曝光不良；曝光台面温度太高会造成底片变形；板面、底片或曝光台面不能有脏点；干膜、底片小心操作，防止划伤；曝光机空气过滤芯定期清洁或更换。显影：SES工艺流程详细介绍显影的作用：将未曝光部分的干膜去掉，留下感光的部分。显影的原理：未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应，遇弱碱Na2CO3（0.8-1.2%)或K2CO3溶解。而聚合的感光材料则留在板面上，保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。SES工艺流程详细介绍显影COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHNa2CO3／H2O(乳化)单体聚合体主链起始剂Na+Na+Na+COO-显影ＲーCOOH＋Na2CO3Ｒ－COO-Na+＋NaHCO3H2OH2O显影反应机理•显影基本工艺要求Na2CO3浓度：0.8~1.2%显影液温度：28~32℃显影压力：1.0~2.0kgf/cm2显影点：50~60％工序注意事项•显影各段喷嘴不能堵塞；显影液要定期更换，需要有自动添加，保证不能超过药水负载量；各段滚轮上不能有油污等杂物；烘干后板子表面、孔内无水渍。电镀铜＋锡/锡铅:SES工艺流程详细介绍电镀的作用：将我们所需要的图形处的铜层进行加厚，并且在铜面上镀上一层抗蚀刻层（即锡或锡铅）。基本工艺要求•电镀铜＋锡或锡铅以电镀供应商工艺要求为准。去膜：SES工艺流程详细介绍去膜的作用：通过强碱溶液（一般为NaOH溶液，浓度为2-3%）将覆盖在铜面上抗电镀的干膜去掉。SES工艺流程详细介绍去膜：去膜的原理：COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOCOOCOOCOOCOOCOOCOOCOOHCOOCOOCOO－－－－－－－－－－－Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋Na＋去膜NaOH/H2ORelaxation•去膜基本工艺要求去膜液浓度：2.0~3.0%（NaOH浓度）去膜液温度：45~55℃去膜压力：2.0~3.0kgf/cm2水洗压力：1.0~3.0kgf/cm2去膜点：50~60％SES工艺流程详细介绍蚀刻：蚀刻的作用：用蚀刻液将非线路图形部分的铜面蚀刻掉，而在锡或锡铅下的铜则不能被蚀刻。SES工艺流程详细介绍去锡/锡铅：去锡/锡铅的作用：用去锡/锡铅药液将锡/锡铅去掉，露出需要的线路。基本工艺要求•蚀刻、去锡/锡铅以蚀刻药水和去锡药水供应商工艺要求为准。工序注意事项•去膜各段喷嘴不能堵塞；去膜液浓度不可超出控制范围；去膜液要定期更换，需要有自动添加，保证不能超过药水负载量；去膜段干膜过滤系统工作良好，并定期清理膜碎；去膜后水洗干净，板子表面不能有残膜；吹干段不能有大量水带入蚀刻段。5.常见缺陷图片及成因短路(划伤造成)短路(去膜不净)短路(銅渣造成)短路(銅渣造成短路(銅渣造成)短路(膜下雜物)短路(膜下銅渣)短路(銅渣造成)短路(滲鍍)5.常见缺陷图片及成因開路(膜碎造成)開路(膜碎造成)開路(膜碎造成)開路(膜碎造成)劃傷,蝕刻後劃傷,蝕刻後凸起,雜物造成缺口,膜碎造成6.讨论谢谢大家！