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1目的规范工序制程能力的管控。2范围适用于光成像工序制程能力的管控。3职责3.1技术中心负责该规范的编制与更新；3.2光成像工序工艺工程师引导该工序按规范要求开展工作。4模块划分：规范模块内容章节号制程能力工序产品能力、设备能力、制程能力、产品类型及工艺流程5工序资源工序设备、物料资源6基本原理工序设备作用原理、物料原理7工艺原则工序生产操作原则、参数设定原则及特殊产品要求8工艺维护工序维护保养内容方法和标准9制程监控工序制程监控要求和制程测试方法和标准10制程改善制程状态改善方法和途径11偏差处理规范和生产实际偏差处理方法和途径125.制程目标5.1设备能力5.1.1光成像工序设备能力详见【附件一】《光成像设备能力参数表》。5.2制程能力5.2.1曝光能量均匀性≥80%；5.2.2显影点板面上下差异≤5%。5.3产品类型及工艺流程：产品类型流程备注内线-负片工艺开料→干膜前处理→贴膜→曝光→DES1.贴膜：干法贴膜、湿法贴膜2.曝光：菲林曝光、LDI曝光开料→化学前处理→内层涂覆→曝光→DES外线-负片工艺负片电镀→干膜前处理→贴膜→曝光→DES外线-正片工艺全板电镀→干膜前处理→贴膜→曝光→显影→图形电镀/图镀铜镍金外线-水金+硬金全板电镀→干膜前处理1→贴膜1→曝光1→显影1→图镀铜镍金→干膜前处理2→贴膜2→曝光2→显影2→电镀硬金外线-选择性沉金阻焊→干膜前处理→贴膜→曝光→显影→沉金5.3.1光成像处理线流程具体详见【附件二】《处理线工艺流程图表》。6.工序资源6.1设备资源：6.1.1光成像工序设备资源详见【附件三】《光成像设备资源表》。6.2物料资源：6.2.1光成像工序物料资源详见【附件四】《光成像物料资源表》。7.基本原理定义：光成像又叫光化学图像转移，它的主体流程一般包含前处理，贴膜（或者涂覆），曝光和显影。此工艺首先在板子表面贴合一层光致抗蚀剂，然后利用菲林或者激光直接成像选择性地曝光部分光致抗蚀剂，使其发生链式聚合反应形成不溶于显影液的高分子聚合物，之后将未曝光部分通过显影药水冲洗掉，从而在板面上形成相应的图形，以作为后续蚀刻或者电镀的抗蚀层。7.1光成像前处理：7.1.1光成像前处理一般通过化学或机械方法，清洗板面，并在铜表面形成凹凸不平，具有一定粗糙度的的表面形貌，以增加干膜与板面的结合力，避免出现干膜脱落，浮起等缺陷；7.1.2界面结合力：干膜/湿膜和铜面间的结合力主要有化学键结合力和机械结合力。不同的抗蚀层，由于其成分和形态的差异，其与铜面之间占主导的结合力便有所不同，比如干膜呈固态，表面的分子相对稳定，不饱和的化学键较少，因此干膜与铜面的主要结合力是机械力。而湿膜不同于干膜，湿膜呈液态，表面分子的活性较高，分子基团的不饱和键较多，易与铜原子形成化学键，因此湿膜和铜面之间的主要结合力是化学键合力。7.1.2.1界面结合力的影响因素如下表：序号结合类型影响因素1化学键合力1.表面清洁度，界面化学作用力（分子间的范德华力，极性键力等）影响化学键合力的大小；2.如果铜表面存在油污，残胶，手指印等有机污染物，抗蚀层与铜面的化学结合力将受到很大的影响。湿膜与铜面之间的粘附主要是靠化学键合力的，因此湿膜的前处理对表面清洁度的要求较高，相对而言，化学键合力在干膜与铜面之间的粘附中起次要作用；3.化学键合需要板面具有活性，而板面活性的大小取决于表面Cu，Cu+，Cu2+的浓度比例。单质铜的键合活性最大，而失去电子的铜离子则活性较小，不易与干膜中的有机基团结合，因此保持基铜表面新鲜，无氧化也十分重要，所以湿膜涂覆的前处理需要除油，微蚀，酸洗，水洗等多步清洗。2机械力1.表面粗糙度，接触表面积，接触角影响铜面与干膜之间的机械结合力；2.干膜与铜面之间的粘附主要是依靠粗糙度形成的，因此如何形成均匀，密致，具有微观凸凹结构的表面便是干膜前处理的重点，即具有合适的Ra值和Rz值，当然基铜表面的粗化度并非愈大愈好，如下图所示：3.由于表面粗化造成的Rz值过大，在波峰和波谷之间干膜与铜黏合不完全，容易残留气泡。且干膜嵌入铜面较深，在显影时，线路的底部容易出现干膜显影不净的缺陷，如果粗糙度过小，表面过于光滑，干膜与铜面的结合力不足，这样在显影时，干膜容易浮起从而导致开短路的缺陷，此种情况是前处理必须避免的，粗化需形成紧密的波峰波谷，且各处分别均匀，这样便可以与干膜形成较好的结合力，如下图所示：7.1.3表面粗化原理：，粗化效果【图1】所示：图1铜面粗化效果7.1.3.1表面粗糙度表征方法：序号参数计算方法图示1Ra1.在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值，即2.Ra能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，但因受计量器具功能的限制，不用作过于粗糙或太光滑的表面的评定参数。2Ry1.指的是表面轮廓最大高度，在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离，峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点，如右图：3Rz微观不平度十点平均高度，在取样长度内５个最大的轮廓峰高Ypi平均值与5个最大轮廓谷深Yvi平均值之和。7.1.4前处理种类：7.1.4.1化学前处理：化学前处理先去除铜表面的油污杂质，然后利用化学微蚀，去除铜面氧化，在铜表面形成一定的粗糙度，增加铜面和抗蚀层（主要适用于湿膜）的结合力，其处理流程一般是：酸洗→除油→微蚀。工段作业原理影响因素酸洗酸洗的主要作用是去除铜表面的氧化，反应如下：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O硫酸浓度硫酸浓度较低时不能将铜表面的氧化去除干净；喷淋压力喷淋可以将表面和孔内的铜氧化清洗干净，如果喷淋压力不足，小孔内药水交换差，氧化去除不净。工段作业原理影响因素除油1.除油主要作用是去除铜面上的手迹、灰尘、油污等；2.其机理是通过加渗透能力很强的表面活性剂活化表面，然后利用表面活性剂的乳化作用，将油污等从板面去除。温度1.温度过低将使得除油剂乳化油污的效果降低，温度升高有助于除油剂乳化作用；2.但随温度升高除油剂本身在高温下挥发并且除油剂中的有机酸类物质及表面活性剂将出现浊点，导致除油效果反而降低。浓度当除油剂的含量较低时，增加浓度可以提高除油效果，但浓度不宜过高，否则，溶解在水中的表面活性物质易析出，从而影响除油效果。喷淋压喷淋通过不断的冲刷铜表面，可以使油污与铜表面分离，力如果压力不足，油污会粘滞在铜表面，影响除油的效果。微蚀1.溶液在基铜表面咬蚀掉一定量的铜，目的是在铜的表面形成一定的粗糙度，以增加铜面与抗蚀层的结合力，药水主要成分是过硫酸钠，硫酸，硫酸铜，其反应如下所：Cu2++Cu→2Cu+---------------①2Cu++S2O82-→2Cu2++2SO42--------②2.其中反应①进行较慢，反应②进行较快；3.化学微蚀通过微蚀量来控制处理效果，微蚀量太大，则蚀铜量过多，微蚀量太小，则表面粗糙度不达标。Cu2+浓度1.从微蚀反应机理来看，反应①为固液相反应，是溶铜过程的控制步骤。当铜离子浓度在较低的情况下逐渐增大其浓度，反应①速度加快，相应的，微蚀速率也升高；2.但当铜离子浓度达到较高水平时，其对反应②的阻碍作用也变得明显了，过高的铜离子浓度会导致微蚀速率下降。因此，微蚀换新缸时需留下一部分旧溶液，使溶液中存在一定浓度的Cu2+，以保证溶液具有较高的微蚀速率，但需进行监控，当铜离子浓度超出控制上限时，则需换缸。Na2S2O8浓度过硫酸钠在微蚀反应过程中不断消耗，将导致微蚀速率降低，生产过程中需通过自动添加系统或者手工添加。H2SO4浓度过硫酸钠在碱性或者中性溶液中易分解，微蚀反应必须提供一个酸性的环境，但硫酸的浓度不宜过高，否则SO42-太多，阻碍反应的进行。温度反应速率随温度提高而加快，但随着温度的上升，微蚀速率过快较难控制，药水挥发加剧，药水浓度难于控制。喷淋压力喷淋可以增加传质速度，压力过小则影响微蚀的整体速度，喷淋压力需一致，否则影响微蚀均匀性。7.1.4.2机械磨刷：磨板时滚轮会高速旋转，同时左右摆动，当板子经过滚轮时，滚轮表面与板面接触，通过连续的摩擦，达到粗化铜面效果，如【图2】所示：图2机械磨刷图3磨痕宽度（1）机械磨刷通常通过磨痕宽度（如【图3】所示）和水膜时间来控制磨刷效果。磨痕宽度直接反映了磨刷滚轮与板面的接触状况，界面处的压力是否均匀，压力值是否足够，都可以通过磨痕宽度的数据来评判。经过前处理的板子浸入水中拿出后，表面会形成一层水膜，水膜维持的时间长短则反映了铜面粗糙度，均匀度和清洁度；（2）磨刷效果受诸多因素的影响，如下表所示：序号因素影响1磨刷材质机械磨刷要求研磨材料其具有一定的硬度，能够磨蚀微量的铜，常采用的为尼龙针刷或者不织布。尼龙刷耐磨，使用寿命长，大约是不织布的10倍，但其表面的尼龙丝较粗，刷磨板面形成的粗糙度不够细致均匀，相比较而言，不织布的刷辊粒度很细，磨刷之后的铜面粗糙度较好，均匀一致，但使用寿命较短。尼龙针刷不织布2磨刷压力磨刷压力直接影响磨板的效果，如果压力不够，磨刷与板面接触面积较小，粗糙度不达标。如果磨刷压力过大则易造成滚轮损坏和板面损伤。3喷淋水流量由于滚轮在磨刷板面时产生热量，必须通过喷淋水进行降温，如果喷淋水流量不足，则易损坏滚轮磨刷。4铜粉回收频率铜粉过滤袋需及时清理，否则铜粉堵塞过滤装置，导致喷淋压力下降，水流量不足。5放板方式放板时不可以在磨刷的中间或者其中一边连续放板，这样会导致磨刷各段的磨损程度不同，磨板的压力便不均匀。放板方式如下图所示：7.1.4.3火山灰磨板：火山灰磨板是在机械磨刷的同时将火山灰经由挡板打至板面上，然后利用滚轮带动火山灰的细小颗粒磨刷板面，从而形成均匀且具有一定粗糙度的表面，如【图4】所示：图4火山灰磨板（1）火山灰磨板和机械磨刷有相似之处，两种都有辊轮磨刷板面，只不过火山灰磨板还有细小的颗粒与辊轮一起磨刷板面。火山灰磨板的效果也是通过磨痕宽度和水膜时间来控制；（2）火山灰磨板的效果受以下因素影响：序号因素影响1火山灰颗粒火山灰也呈细小的颗粒状。颗粒愈小，磨刷愈细腻，但表面的粗糙度可能会不足，颗粒过大则在铜表面磨刷形成的凹坑过大，火山灰的颗粒大小需控制在一定范围内。2火山灰浓度火山灰的浓度通过沉降实验可以测得，其浓度需控制在一定范围。如果浓度过低，则喷射至板面上的火山灰颗粒过少，粗化效果不良；如果火山灰的浓度过大，则影响其与水混合物的流动性。3火山灰寿命火山灰的颗粒要求为小于68um(±5um)颗粒占90%，大于25um(±5um)的颗粒占50%以上，在使用一段时间之后，颗粒会磨损，变得更细小，此时火山灰对板面的磨蚀不足，导致铜面粗糙度降低，影响干膜与铜面之间的结合力，因此必须定时更换。7.1.4.4喷砂磨板：（1）喷砂磨板是利用高压喷嘴将金刚砂喷射至板面上，由于金刚砂颗粒细致，硬度较高，这些细小颗粒溅射至铜面上，在表面上形成了凸凹不平的结构，由如【图5】所示：图5喷砂磨板（2）喷砂磨板不同与火山灰，最大的区别是微颗粒的运动方式，喷砂是喷射至板面，火山灰是跟滚轮一起磨刷板面。喷砂一般通过喷痕测试和水膜时间来控制，喷痕形态如【图6】所示：图6喷痕形态（3）喷砂磨板的效果受以下因素影响：序号因素影响1金刚砂颗粒金刚砂的主要成分是氧化铝，呈细小的颗粒状。金刚砂的颗粒愈小，磨刷愈细腻，但表面的粗糙度可能会不足，颗粒过大则在铜表面撞击形成的凹坑过大，因此选择合适目数的金刚砂是极为重要的。2喷嘴压力喷嘴压力对磨板效果影响较大，如果压力不足，则金刚砂在铜表面的撞击力不够，难以形成粗化的表面，如果压力过大则磨刷掉的铜的量过多。3金刚砂浓度金刚砂的浓度通过沉降实验可以测得。如果浓度过低，喷射至板面上的金刚砂颗粒少，粗化效果不良；如果金刚砂的浓度过大，则影响金刚砂和水混合物的流动性。4金刚砂寿命金刚砂的颗粒大小通常控制在220-400目，在使用一段时间之后，颗粒会磨损，变得更细小，此时其对板面的磨蚀不足，导致铜面粗糙度降低，影响干膜与铜面之间的结合力，因此必须定时更换。7.1.4.5粗化类型比较：序号粗化类型药水或物料粗化表面形态（SEM2500倍）1化