液态感光至抗蚀刻及图形转移工艺
PCB制造工艺(Tech no logy )中,无论是单、双面板及多层板( MLB , 最基
本、最关键的工序之一是图形转移,即将照相底版( 形转移到敷铜箔基材上。图形转移是生产中的关键控制点, 点所在。其工艺方法有很多,如丝网印刷(
Art-work )图
也是技术难
Screen Prin ti ng )图形转
移工艺、干膜(Dry Film )图形转移工艺、液态感光至抗蚀剂(Liquid
Photoresist )图形转移工艺、电沈积光至抗蚀剂(ED膜)制作工艺以 及激光直接
成像技术(Laser Drect Image )。当今能取而代之干膜图 形转移工艺的首推液态感光至抗蚀剂图形转移工艺,
该工艺以膜薄,分
辨率(Resolutio n)高,成本低,操作条件要求低等优势得到广泛应用。 本文就
PCB图形转移中液态感光至抗蚀剂及其制作工艺进行浅析。
一.液态感光至抗蚀剂(Liquid Photoresist )
液态感光至抗蚀剂(简称湿膜)是由感旋光性树脂,配合感光剂、 色料、填料及溶剂等制成,经光照射后产生光聚合反应而得到图形, 负性感光聚合型。与传统抗蚀油墨及干膜相比具有如下特点:
属
a) 不需要制丝网模版。采用底片接触曝光成像(Contact Printig ),
可避免网印所带来的渗透、污点、阴影、图像失真等缺陷。解像度
(Resolution)大大提高,传统油墨解像度为 200 u m湿膜可达40 u m。
b) 由于是光固化反应结膜,其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力(Etch Resistance )及其抗电镀能力比传统油墨好。
c) 湿膜涂布方式灵活、多样,工艺操作性强,易于掌握。
d) 与干膜相比,液态湿膜与基板密贴性好,可填充铜箔表面轻微
的凹坑、划痕等缺陷。再则湿膜薄可达
5?10um,只有干膜的1/3左
25um厚的聚
4S/7K
右,而且湿膜上层没有覆盖膜(在干膜上层覆盖有约为 酯盖膜),故其图形的解像度、清晰度高。如:在曝光时间为
时,干膜的解像度为 75 um,而湿膜可达到40 um。从而保证了产质
e)以前使用干膜常出现的起翘、电镀渗镀、线路不整齐等问题。 湿膜是液
态膜,不起翘、渗镀、线路整齐,涂覆工序到显形工序允许搁 置时间可达48hr,解决了生产工序之间的关联矛盾, 率。
提高了生产效
f )对于当今日益推广的化学镀镍金工艺,一般干膜不耐镀金液, 而湿膜耐
镀金液。
g )由于是液态湿膜,可挠性强,尤其适用于挠性板( Printed Board )制作。
Flexible
h)湿膜由于本身厚度减薄而物 d料成本降低,且与干膜相比,不 需要载体聚酯盖膜(Polyester Cover sheet )和起保护作用的聚乙烯
隔膜(Polyettylene
Separator Sheet),而且没有象干膜裁剪时那样
因此,使用湿膜大约可以节约成
大的浪费,不需要处理后续废弃薄膜 本每平方米 30?50%
i )湿膜属单液油墨容易存贮保管,一般放置温度为 20 ± 2 C,相
对湿度为55 ± 5%阴凉处密封保存,贮存期(Storage Life):4?6个月。
j )使用范围广,可用作 MLB内层线路图形制作及孔化板耐电镀图
形制作,也可与堵孔工艺结合作为掩孔蚀刻图形抗蚀剂, 模板的制作等。
但是,湿膜厚度(Thickness )均匀性不及干膜,涂覆之后的烘干 程度也不易掌握好
增加了曝光困难.故操作时务必仔细。另外,湿膜
还可用于图形
中的助剂、溶剂、引发剂等的挥发,对环境造成污染,尤其是对操作者 有一定伤害。因此,工作场地必须通风良好。
目前,使用的液态感光至抗蚀剂,外观呈粘稠状,颜色多为蓝色
(Blue )。如:台湾精化公司产 GSP1550台湾缇颖公司产 APR-700等, 此类皆属于单液油墨,可用简单的网印方式涂覆, 用稀碱水显影,用酸 性或弱碱性蚀刻液蚀刻。
液态感光至抗蚀剂的使用寿命
(Lifespan ):其使用寿命与操作环
境和时间有关。一般温度w 25C,相对湿度w 60%无尘室黄光下操作, 使用寿命为3天,最好24hr内使用完。
液态感光至抗蚀剂图形转移
液态感光至抗蚀剂工艺流程:上道工序 f 前处理 f 涂覆 f 预 烘 f 定位 f
曝光 f 显影 f干燥 f 检查修版 f 蚀刻或电镀 f 去膜 f 交下工序
1.前处理( Pre-cleaning)
前处理的主要目的是去除铜表面的油脂( Grease )、氧化层
( Oxidized Layer ) 、 灰 尘 (Dust) 和 颗 粒 (Particle) 残 留 、 水 分 ( Moisture )和化学物质( Chemicals )特别是碱性物质( Alkaline ) 保证铜(Copper)表面清洁度和粗糙度,制造均匀合适的铜表面,提高 感光胶与铜箔的结合力, 湿膜与干膜要求有所不同, 它更侧重于清洁度。
前处理的方法有: 机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方法。
1) 机械研磨法
磨板条件:
浸酸时间:6?8s。
H2SO4: 2.5% 。
水 洗:5 s?8 So
尼龙刷( Nylon Brush):500 ? 800目,大部分采用 600 目。 磨板速度: 1.2 ?1.5m/min , 间隔 3?5cmo
水 压: 2? 3kg/cm2 o
液态感光至抗蚀刻及图形转移工艺



