1、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干膜介绍及发展趋势2.线路板图形制作工艺线路板图形制作工艺(以以SES流程为例流程为例)3.基本工艺要求基本工艺要求4.各工序注意事项各工序注意事项5.常见缺陷图片及成因常见缺陷图片及成因6.讨论讨论1.干膜介绍及发展趋势q干膜(Dry Film)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。q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q干膜的结构 1.干膜介绍及发展趋势q干膜的主要成分:
2、成分成分功能功能物料物料特性特性聚聚合体主連合体主連干膜的主体干膜的主体。維持干膜的機。維持干膜的機械強度械強度。熱塑性熱塑性聚聚合物合物含有含有COOH 酸根酸根單單体体產產生驟合反生驟合反應應。維持干膜的維持干膜的機械強度機械強度。丙丙烯烯酸酸單單体体含有含有 C C=C C 雙雙鍵在末端的鍵在末端的單單体体起始起始劑劑開始開始聚聚合反合反應應。吸吸收收 365nm 的紫外線的紫外線染料染料主基主基顏顏色染料色染料。轉變顏轉變顏色染料色染料主基染料主基染料：綠綠色色轉變顏轉變顏色染料色染料：由無色：由無色轉轉為紫色為紫色增增塑塑劑劑增增加柔軟度加柔軟度穩穩定定劑劑穩穩定作用定作用抑制抑制劑
3、劑附著劑附著劑增增加干膜与銅面的加干膜与銅面的附著附著力力,避避免有免有滲滲度情況度情況。1.干膜介绍及发展趋势q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（/）在50/50um。但在半导体包装（BGA,CSP)上，线路板一般设计在 L/S在 25-40 um。必需要高解像度的干膜（L/S=10/10 um）。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=7.5/7.5 um。q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
4、发展趋势25um Dry Film，L/S=7.5/7.5um1.干膜介绍及发展趋势qASAHI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.两种镀两种镀通孔通孔线路线路板制作的板制作的比较比较贴膜 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
5、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qSESSES流程基本工艺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qSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍 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：基本工艺要求前前处处理理刷刷轮轮目数目数 :#:#50500 0#8 80000 刷刷轮轮数量数量 :上下上下两两对对刷刷轮轮（共
6、支）（共支）磨刷磨刷电电流流 :+:+22 转转速速 :1800 :1800转转/分分钟钟 摇摆摇摆 :300 :300次次/分分钟钟 磨痕磨痕宽宽度度 :1015mm :1015mm 微微蚀蚀量量 ：0.81.2um0.81.2um （一般采用（一般采用SPS+SPS+硫酸或硫酸硫酸或硫酸+双氧水溶液，生双氧水溶液，生产产 板要求板要求较较高高时则时则采用超粗化表面采用超粗化表面处处理）理）酸洗酸洗浓浓度度 ：35%35%硫酸溶液硫酸溶液基本工艺要求 前前处处理理 水洗水洗:多多过过3 3个个缸缸(循循环环水水)喷喷淋淋压压力力：1 1-3Kgf/cm23Kgf/cm2 吸干吸干:通常用通常
7、用2 2支支海海绵绵吸水吸水辘辘 烘干烘干:热风热风吹吹风风量量为为 4.0 4.09.09.0m3/minm3/min 热风热风的的温度温度为为7 70 09090 其它控制其它控制项项目目 :水裂点：水裂点：15s 15s 粗糙度粗糙度1.5Rz3.01.5Rz20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。qSESSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍 贴膜基本工艺要求 预热段温度 ：80100 贴膜前板面温度：4060 压辘设定温度 ：110120 压膜时压辘温度：100115 贴膜压力 ：3.05
8、.0kgf/cm2 贴膜速度 ：1.52.5m/min 贴膜后静置时间：15min24H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。干膜干膜Cu基材基材底片底片qSESSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍qSESSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍 曝光反应机理曝光反应机理COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH
9、单体单体聚合体主链聚合体主链起始剂起始剂COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH反应核心反应核心COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH紫外线紫外线聚合反应图形原件干膜层Substrateab曝曝光光单体 曝光基本工艺要求 曝光能量：40-80mj/cm2 （以21级Stoufer格数尺79级残膜为准）曝光后静置时间：15min24H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
10、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：qSESSES工艺流程详细介绍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。qSESSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍显影显影C O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HNa2C O3H2O(乳化)单体聚合体主链起始剂Na+N a+Na+
11、Na+N a+Na+Na+CO O-CO O-CO O-CO O-CO O-CO O-CO O-显影 COOH Na2CO3 COO-Na+NaHCO3H2OH2O 显影基本工艺要求 Na2CO3浓度 ：0.81.2%显影液温度 ：2832 显影压力 ：1.02.0kgf/cm2 显影点 ：5060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。电镀铜锡电镀铜锡/锡铅锡铅:qSESSES工艺流程详细介绍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
12、（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：qSESSES工艺流程详细介绍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。qSESSES工艺流程详细介绍工艺流程详细介绍去膜：去膜的原理：C O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O O HC O OC O OC O OC O OC O OC O OC O OC O O HC O OC O OC O ON aN aN aN aN aN aN aN aN
13、aN aN a去膜NaO H/H2OR e laxa tio n 去膜基本工艺要求 去膜液浓度 ：2.03.0%（NaOH浓度）去膜液温度 ：4555 去膜压力 ：2.03.0kgf/cm2 水洗压力 ：1.03.0kgf/cm2 去膜点 ：5060qSESSES工艺流程详细介绍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。qSESSES工艺流程详细介绍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
14、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短路(划伤造成划伤造成)短路短路(去膜不净去膜不净)短路短路(銅渣造成銅渣造成)短路短路(銅渣造成銅渣造成 短路短路(銅渣造成銅渣造成)短路短路(膜下雜物膜下雜物)短路短路(膜下銅渣膜下銅渣)短路短路(銅渣造成銅渣造成)短路短路(滲鍍滲鍍)5.常见缺陷图片及成因開路開路(膜碎造成膜碎造成)開路開路(膜碎造成膜碎造成)開路開路(膜碎造成膜碎造成)開路開路(膜碎造成膜碎造成)劃傷劃傷,蝕刻後蝕刻後劃傷劃傷,蝕刻後蝕刻後 凸起凸起,雜物造成雜物造成 缺口缺口,膜碎造成膜碎造成 6.讨论谢谢 谢谢 大大 家！家！
