TENTING流程学习

編寫：詹明波目錄一、案例引入二、什麼是TENTING三、如何應對及預防一、案例引入LEAR公司反饋我公司料號E715A4030A線路板有孔破。2007年12月13日終端客戶兩輛汽車在分別行駛了144KM、145KM後出現故障，經確認均是由PCB板孔破導致，D/C均為0738。144145終端異常板圖片孔偏為何會孔破？二、什麼是TENTING流程D.E.S蝕刻Desear黑孔影像轉移二次銅S.E.S蝕刻Panel platingPattern platingDesearPTH/一次銅厚化銅鍍錫PTH/厚化銅PTH鍍銅鍍銅（2次）影像轉移所謂Tenting：即利用帳篷的方式製作線路遮蔽的方法，較精確的說法指的是在電路板通孔上方利用乾膜作成保護蓋，用以防止蝕刻液將孔內銅蝕除的製作方式。但近年來不論是否是遮蓋孔的型式，只要是直接以光阻來保護銅面直接蝕刻而不作線路電鍍的做法，都被普遍稱為Tenting。（1）、PTH制作流程：去毛頭除膠渣PTH 一次銅 鑽完孔後,若是鑽孔條件不適當,孔邊緣有1.未切斷銅絲2.未切斷玻纖的殘留,稱為burr.因其要斷不斷,而且粗糙,若不將之去除,可能造成通孔不良及孔小，一般用機器刷磨,會加入超音波及高壓沖洗的應用.去毛頭：除膠渣 desmear：由於鑽孔時造成的高溫Resin超過tg值，而形成融熔狀，終致產生膠渣。此膠渣生於內層銅邊緣及孔壁區.高錳酸鉀法：配合溶劑製程，可以產生微孔,同時由於還原電極的推出，使槽液安定性獲得較佳控制，因此目前較被普遍使用。PTH:目的:在非導體之孔壁上,沉積上一層導電之化學銅作為電鍍之基礎,以便於上下層板與內層板線路之導通。清潔整孔 微蝕 預浸/活化 速化 化學銅C/Conditioner Microetch PreDip/Catalyst Accelerator Eless Copper主要反應式:Cu2+HCHO+4OH-Cu0+H2+H2O+2HCOO-（2）、一次銅/二次銅非導體的孔壁經PTH金屬化後，立即進行電鍍銅製程,其目的是鍍上200500微英吋以保護僅有2040微英吋厚的化學銅被後製程破壞而造成孔破 一次銅:酸浸鍍銅抗氧化二次銅:目的:將孔銅厚度鍍至1.2mil以上（汽車板）,並且將整板面銅厚鍍至客戶要求。微蝕鍍銅酸浸清潔清潔：為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。微蝕：除去較深鍍的氧化、粗化銅面,增加電鍍層和底銅的結合力.微蝕槽酸浸：减轻之前清洗不佳对溶液之污染。保持溶液中硫酸含量之稳定。鍍銅 將銅面的厚度加厚,以達到客戶所要求的銅厚鍍銅槽（3）、影像轉移 物理原理：干膜是一种電路板影像轉移之干性感光阻劑，感光幹膜與未感光的幹膜會有不同的性質，正是利用這個性質，以幹膜為載體將客戶需要的線路轉移到線路板上。化學原理：我們現在用的主要是水溶性乾膜，主要是由於其組成中含有機酸根，會與強鹼反應使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉，以碳酸鈉顯像，用稀氫氧化鈉剝膜。一、幹膜簡介保護膜:為支撐感光膠層之載體,主要防止曝光氧氣向抗蝕層擴散,使其感光度下降.另外可減少搬運PCB時干膜主體刮傷,曝光後顯影前將其撕掉顯影.感光層:為干膜主體.其成份有高分子連結劑、干膜單體起始劑、粘著促進劑、色料.分隔膜：保證干膜卷起時層與層之間不產生互相粘結,在壓膜作業中會予以自動分離出來.感光層感光層保護膜保護膜分隔膜分隔膜幹膜結構二、幹膜組成制作流程:酸洗磨刷吸干烘干壓膜 曝光顯影三、制作流程（1）.酸洗(硫酸濃度為1-3%):PCB板祼露於空氣中銅面會被氧化,用酸洗可除去表面氧化物.硫酸濃度過高則浪費成本,過低則不能完全除去氧化物.H2SO4+CUO=CUSO4+H2O(2)磨刷:去除酸洗未除去之氧化部份並徹底清潔板面異物.且能粗化銅面,增加干膜壓貼後與PCB板面之結合力.（3）吸干、烘干 利用海棉吸附板面水份,通過海棉中間鋼軸自動擠出吸附之水份,從兩端溢出,後采用鼓風機之熱能干燥板面,確保其板面及孔內無水份,板面與後續干膜之結合力良好,溫度設定80+10度.（4）壓膜：利用熱壓滾輪的溫度和壓力將干膜附著在PCB上,使PCB板面上得到一層均勻的感光阻劑。PTH基板銅基板銅二銅二銅一銅一銅幹膜幹膜（5）曝光在真空狀態下利用菲林及干膜感光性,通過光和熱兩個催化因子使干膜由單體變成聚合體,實現影像轉移.PTH基板銅基板銅二銅二銅一銅一銅幹膜幹膜光（1）顯影把尚未發生聚合反應之區域用弱鹼(Na2CO3)顯影液沖洗掉,而已曝光部分顯像完畢後仍留在銅面上,則為線路已聚合之阻劑.PTH基板銅基板銅二銅二銅一銅一銅曝光的幹曝光的幹膜膜（4）、內層酸性蝕刻用的是濃鹽酸2.5N和CuCl2 13040g/l，用強氧化劑PC-581作為再生劑。PC-581可用雙氧水(H2O2)來代替，作用相同。因此蝕刻的原理也可以用雙氧水來說明：Cu+CuCl2 2CuCl(微溶)CuCl+2HCl H2Cu2Cl4 (易溶)H2Cu2Cl4 +H2O2 CuCl2+2H2O 簡化反應式為：Cu +2HCl +H2O2 CuCl2+2H2O（2）蝕刻在這裡，氯化銅作為初始反應物，同時又是反應生成物，因此是循環利用的(在反應中充當催化劑)。我們把這樣的過程叫做再生，把促進再生的H2O2或PC-581稱為再生劑。流程基板厚內層蝕刻TENTING0.5OZ4.51m/min1次3.11m/min1次1.0OZ4.01m/min1次2.41m/min1次2.0OZ2.50.5m/min1次3.21m/min2次3.0OZ3.50.5m/min2次3.00.5m/min3次6.0OZ3.50.5m/min4次3.00.5m/min4次下表為與正常內層蝕刻對比：（3）去膜：目的：就是把基板表面保護的聚合體油墨或干膜去掉。所用的葯液是4+1%的強鹼NaOH溶液，蝕刻以後，板面留下部分就是外層的線路。重新回到上述案例：為什麼孔偏會產生孔破呢？正視孔偏圖側視孔偏圖先看右面幾張圖片！PTH基板銅基板銅二銅二銅一銅一銅曝光的幹膜曝光的幹膜蝕刻藥液蝕刻藥液孔偏方向分析：以上圖示孔為板面一鑽偏的孔，因為孔偏，所以在後續的正常曝光條件下，本來應該覆蓋在孔上面保護孔銅不被蝕刻液咬蝕的幹膜與孔錯位（因為孔偏），），蝕刻液進入孔內，對孔銅咬蝕導致孔破（汽車板基銅較厚，可能會有多次蝕刻），），走正常流程：即一銅 幹膜 二銅，即使孔偏也不會出現孔破，因為孔銅有錫層保護。二、應對及預防一、加強檢驗力度，如圖所示，項目選擇annular Ring使得安全區域孔環不得低於2mil，卡住孔偏板流失到客戶端。預防措施：1.幹膜需要完全覆蓋導通孔，且相對孔徑單邊需保留2mil壓覆在孔邊。2.不影響正常制程情況下，曝光能量可適當調大些，使幹膜聚合 的更充分。3.壓幹膜的時，壓力小一些。4.在不會產生顯影不潔的情況下，顯影厚的水洗段壓力調下限。5.曝光後顯影前的搬運過程中，輕拿輕放，防止幹膜損傷。6.我公司走TENTING流程的線路板隻能用日歷的幹膜。