PCB干膜培训教材(完整)

PCB干膜培训教材撰写：日期：2009年5月4日培训概要1.简单叙述干膜的特性、种类及结构2.详细介绍干膜工艺流程：A操作规范B工艺控制参数C生产控制（注意）事项D品质要求E机器保养3.干膜工序常见问题的讲解什么是图像转移制造印制板过程中的一道工序就是将照相底版上的电路图像转移到覆铜箔层压板上，形成一种抗蚀或抗电镀的掩膜图像。抗蚀图像用于“印制蚀刻工艺”，即用保护性的抗蚀材料在覆铜箔层压板上形成正相图像，那些未被抗蚀剂保护的不需要的铜箔，在随后的化学蚀刻工序中被去掉，蚀刻后去除抗蚀层，便得到所需的裸铜电路图像。而抗电镀图像用于“图形电镀工艺”，即用保护性的抗蚀材料在覆铜层压板上形成负相图像，使所需要的图像是铜表面，经过清洁、粗化等处理后，在其上电镀铜或电镀金属保护层(锡铅、锡镍、锡、金等)，然后去掉抗蚀层进行蚀刻，电镀的金属保护层在蚀刻工序中起抗蚀作用。干膜的特点1.有较高的分辨率，一般线宽可做4mil；2.干膜应用在图形电镀工艺中，电镀加厚在高而垂直的夹壁间进行，在镀层厚度小于抗蚀剂厚度时，可以防止产生镀层突延和防止去膜时抗蚀剂嵌入镀层下面，保证线条精度；3.干膜的厚度和组成一致，避免成像时的不连续性，可靠性高；4.应用干膜，大大简化了印制板制造工序，有利于实现机械化、自动化。干膜的类型1.溶剂型干膜使用有机溶剂作显影剂和去膜剂，例如用1．1．1三氯乙烷显影，二氯甲烷去膜，这两种溶剂遇火不燃烧。醋酸丁酯等有机溶剂也可用作显影和去膜，但易燃烧，很不安全。溶剂型干膜是美国最早研制并投入大量生产的一种干膜，我国早期也研制过。它的优点是技术成熟，工艺稳定，耐酸耐碱，应用范围广。但是，使用这种干膜需要消耗大量的有机溶剂，需要价格昂贵的显影和去膜设备及辅助装置，生产成本高，溶剂有毒，污染环境，所以日趋以水溶性干膜所取代，仅在特殊要求时才使用。干膜的类型2.水溶型干膜它包括半水溶性和全水溶性两种。半水溶性干膜显影剂和去膜剂以水为主，并加有2-15％的有机溶剂。全水溶性的干膜显影剂和去膜剂是碱的水溶液。半水溶性干膜成本较低，而全水溶性干膜的成本最低，毒性亦小。干膜的类型3.干显影或剥离型干膜这种干膜不需用任何显影溶剂，而是利用干膜的感光部分与未感光部分对聚酯薄膜表面和加工工件表面附着力的差别，在从曝光板上撕下聚酷薄膜时，未曝光的不需要的干膜随聚酯薄膜剥离下来，在加工工件表面留下已曝光的干膜；由此得到所需要的干膜图像。干膜工艺流程详细介绍底片干菲林Cu基材磨板曝光显影蚀刻或电镀褪膜贴膜磨板的作用：基板前处理主要是解决表面清洁度和表面粗糙度的问题。粗化铜面，便于菲林附着在铜面上。磨板的种类：化学磨板、机械磨板。机械磨板工艺：以上关键步骤为酸洗和磨板段。酸洗水洗磨板水洗水洗吸干热风干一、磨板操作规范1.放板和接板人员都必须带手套操作2.两手持板边，不要裸手接触到拼板单元内3.轻拿轻放，小心擦花板面，取板一块一块插架4.放板时，先后板间距不能小于2cm，以免叠板5.放板人员检查板面是否有异常情况，如擦花、压伤等工艺参数控制1.H2SO4浓度3-5%2.磨痕：10-16MM3.速度：2.0-3.0m/min4.水洗压力：1.0-2.0kg/cm25.烘干温度：85-95℃生产控制（注意）事项1.检查各喷嘴是否堵塞、破损、缺少；2.检查各过滤网是否干净、破损；3每次生产前根据不同板厚做磨痕试验，确认OK后方可进行生产。4定时的进行机器保养（保养详见操作指示）磨痕试验取一片未作图形的厚度与生产板相同的废板作测试板，打开输送→放板入上刷（下刷）位置→关闭输送→打开上刷（下刷）→调整手柄调压到电流设定值磨板8-10秒→关闭磨刷→打开输送→取出测试板、测量磨痕宽度在工艺条件内（宽度均匀一致、磨痕均匀），不合要求，调整磨刷，重新试磨痕；(生产前.每班一次)品质要求6.1板面无氧化、无油污、无水迹、无胶迹6.2磨痕均匀，无擦花、刮痕6.3板面清洁，孔内及板面干燥机器保养1.取出吸水棉泡入清水中2.水洗、酸洗缸的清洗：水洗缸、酸缸各加入NaOH,浓度为5-10%，开循环喷洗2hr,排净废液加入清水于标准液位,开循环喷洗30分,排除废水加入清水至标准液位,往水洗缸.酸缸各加入5LH2SO4,开循环喷洗2hr,排净废液；7.6.加入清水于标准液位,开循环喷洗30分,排除废水；7.7.加入清水于标准液位,开循环喷洗15分,检查传送.喷嘴.压力表运行是否正常;排除废水二、贴膜贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在铜面上。干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，使抗蚀剂流入板面的微观结构内，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜贴膜的作用：是将干膜贴在粗化的铜面上。保护膜干菲林贴膜机将干膜通过压轳与铜面附着，同时撕掉一面的保护膜。二、贴膜操作规范1.贴膜人员戴手指套、双手持板边进行操作2.生产时手不要接触到热压辊3.生产不同尺寸的板时选择最合适的干膜尺寸4.割膜人员割膜时检查板边的平整度工艺参数控制贴膜压力：3.0-5.0kg/cm2贴膜速度：1.0-1.8m/min贴膜温度：110±5℃压膜进板温度：50±5℃压膜出板温度：55±5℃生产控制（注意）事项1.根据不同板的尺寸,装上相适应尺寸干膜；2.装上干膜,调整上/下干膜对整齐,过热辘后检查是否OK且干膜两端热辘是否粘有干膜碎：3.贴膜之前每块板必须经过辘尘，减少尘埃4.放板贴膜时,板与板之间距必须保持3-5mm以上以免叠板5.把刚贴膜板趁热割膜,垂直插架冷却,不可热板叠板；生产控制（注意）事项6.从插板架上收板后只能斜着靠在放板架上,不能平叠，以免压伤干膜流胶；7.没用完的干膜用黑色胶纸包扎,并且平着摆放贮存以防错位；8.每割膜200PNL需更换刀片一次并检查割膜效果;9.压膜后需静放15分钟方可曝光,压膜48H之内必须曝光完毕,否则返洗处理;10.保证压膜出板温度超过50℃;品质要求1.贴膜前板面进行辘尘清洁2.贴膜前板面温度50±5℃3.贴膜无起皱，无气泡4.板边割膜整齐，无干膜碎三、对位曝光曝光即在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的体型大分子结构。曝光的作用是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光，从而使图形转移到铜板上。干菲林Cu基材底片三、对位曝光曝光反应过程在曝光过程中，干膜的光聚合反应是需要经过一个过程才能完成的。如下：单体消耗增加曝光时间增加诱导区单体耗尽区单体耗尽区操作规范1.对位人员对位前对自己的台面用菲林水进行清洗确保台面干净2.对位前检查菲林与工卡要求的版本相一致3.对位粘胶纸时保证其在菲林的遮光边上，对位人员不允许留长指甲及戴戒指类，以免刮花菲林4.拿板的时候必须轻拿轻放并放置在放板架上5.曝光人员曝光之前对曝光玻璃和MYLAR进行清洗工艺参数控制参数控制:曝光能量:6-8级真空度：650-750mm/hg;台面温度：20±2℃生产控制（注意）事项1.每班生产前首先检查菲林型号与MI\LOT卡,生产板型号是否一致。对位前需对菲林进行检查其版本和周期是否正确2.曝光人员人员生产之前必须做曝光尺试验，控制在6-9级，线宽在小于0.1mm时曝光尺可调至6-7级，且每4小时做一次曝光尺。3.做首板经显影后给QC检查,并且做首板记录表；做首板OK后方可批量生产。生产控制（注意）事项4.抽真空时需要加赶气动作，确保曝光良好5.对位10-15pnl板需用粘尘辘清洁曝光菲林、曝光台面、对位台一次；每对位20-30pnl板需送检菲林一次；每曝光30分钟，需用菲林水清洁曝光机玻璃与MYLAR一次。6.曝光完成后的板停放15MIN以上再显影7.每菲林曝光次数严格按照程序文件规定控制:500-600次报废品质要求1.对位时干膜的聚脂薄膜不被撕起2.对位时没有偏孔、对反等情况3.曝光图象清晰，无曝光不良情况1.温湿度要求：20±3°C，55±10%。(干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减少变形的要求等等。）2.洁净度要求：达到万级。（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面上，而不允许出现偏差。）3.抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不失真。曝光操作环境的条件（无尘房控制）显影的作用：是将未曝光部分的干菲林去掉，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%)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电镀或蚀刻药水溶解。四、显影显影流程入板——显影——循环水洗1——循环水洗2——循环水洗3——循环水洗4——清水洗——吹干——烘干操作规范1.放板时，先后板间距不能小于2cm，以免叠板2.接板人员戴手套接板、插架时一块一块的插架，确保板面不被刮花3.检查有无撕膜干净、批量性的显影不净问题工艺参数控制参数控制：Na2CO3浓度：0.8~1.2%显影液温度：30±2℃显影压力：2.0±0.5kg/cm2水洗压力：1.0-2.0kg/cm2烘干温度：50~60℃显影速度：3.0-4.0m/min生产控制（注意）事项1.生产前检查各工艺参数是否在控制范围之内2.生产每2-4小时检查一次喷嘴是否堵塞3.接板人员接板的时候检查板面情况，如有显影不净或过度、掩膜孔是否破裂。及时反馈出来并及时的作出调整参数4.定时的进行机器保养（保养详见操作指示）5.每2小时做1次氯化铜试验，确认是否有显影不净问题品质要求板面无保护膜、干膜碎板面无胶迹、无擦花无显影过度、显影不净NPTH孔无破孔显影点测试将已贴干膜的未曝光板三至四块（可选用返洗板），约等于药水缸的长度，按正常条件调节好参数开启显影机，将板一块接一块放入显影机，等第一块刚出显影缸，最后一块完全进入显影缸时，立即关掉显影泵，将板传出显影机，观察显影干净的长度达到40-60%为合格。机器保养取出吸水棉泡入清水中;清洗过滤网显影缸水洗缸的清洗：排空水洗缸.显影药水,加入清水至标准液并加入NaOH,浓度为5%,开循环喷洗2h后排掉，加入清水至标准液喷淋10min排掉。加入清水至标准液并加入H2SO4,浓度为3开循环喷洗2h后排掉，再每缸加入清水至标准液位开循环喷洗10分,排净废水；把吹风.烘干段的风刀拆下清洗干膜工序常见的问题1.显影后铜表面留有残膜（显影不净）2.掩孔法效果不良3.导线变细或未曝光区的光致抗蚀层显影时不易被冲洗掉（曝光不良）4.显影时干膜受损或显影后发现干膜起翘或边缘不整齐（显影过度）5.当导线电镀锡铅时出现光致抗蚀膜层边缘起翘而造成渗锡现象（渗镀）干膜工序常见的问题6.干膜起皱7.干膜与基板铜表面之间出现气泡谢谢大家！