PCB干膜详细资料.ppt

干膜制程工艺培训 培训内容 Shipley及其干膜简介Laminar 5038干膜的特性Laminar 5038干膜的工艺运用与控制实践中常见问题的解决 Shipley及其干膜简介 Shipley简介 Shipley干膜简介 按最终用途干膜可分为以下几种类型 第一类 如抗蚀干膜或抗镀干膜 此类干膜在制造中只起到某些特定作用而暂时性地粘附在板面上 第二类 如阻焊干膜 此类干膜在制造中将成为最终成品的一部分而永久性粘附在板面上 第三类 先进的感光绝缘材 用于镭射直接成像 LDI 的运用 或作为绝缘材用于HDI及封装方面的运用 Shipley干膜简介 第一类 抗蚀或抗镀干膜抗蚀干膜抗酸蚀干膜 801Y30 801Y40 102J30 102J40抗碱蚀干膜 FL 20 33um 1400 20 30um 抗镀干膜抗镀铜 锡 锡铅 干膜 KE 38 50 62um 7700 30 38 50um 抗镀镍金干膜 5000 25 33 38 50 75um 7300 13 20 25 30 38 50 75um Shipley干膜简介 第二类干膜阻焊干膜 Conformask2515第三类 先进的感光绝缘材LDI干膜 UitraDirect630UltraDirect730 740运用于HDI及封装制造的干膜 NIT200 25 30um NIT1025 Shipley干膜产品的应用 Laminar 5038干膜的特性 Laminar5000 Laminar 5038干膜的工艺运用与控制 DF5038 内层工艺流程顺序 DF5038 外层工艺流程顺序 5038干膜的工艺运用与控制 内层基板板面 避免板面划伤 露基材 造成缺口 开路 板边 应磨边去除边缘毛刺 铜屑 减少划伤及对曝光过程中的污染 板角 应倒弧角以划伤 外层基板应与内层基板作同样处理 板孔质量 孔边应平滑 无批锋及毛刺 否则应作必要的处理 以避免掩孔穿破 基板 5038干膜的工艺运用与控制 作用 除去板面上的氧化物 油脂 手印等 并提供微观粗糙的表面以增强干膜的附着力和填覆性 表面处理 5038干膜的工艺运用与控制 干膜的附着力强度取决于 干膜的化学性质板面的化学清洁度板面的物理粗糙度 表面处理 5038干膜的工艺运用与控制 板面的化学清洁度 水膜破裂试验是检验板面化学清洁度的最佳方法经前处理后的板面 水膜应保持15秒不破裂 表面处理 5038干膜的工艺运用与控制 板面的物理粗糙度 做SEM电镜及表面地貌分析可以了解板面物理粗糙的程度 板面的粗糙度可以通过采用不同规格的磨刷材或磨料 以及不同的磨刷参数 压力 速度 来获得 表面处理 5038干膜的工艺运用与控制 表面处理 表面处理是干膜制程中至关重要的基础与根本 5038干膜的工艺运用与控制 表面处理 方法 化学清洗机械磨板火山灰磨板铝氧粉磨板 5038干膜的工艺运用与控制 表面处理 表面处理 机械磨板 5038干膜的工艺运用与控制 含研磨材的鬃刷 压缩的毡刷 表面处理 机械磨板需控制的要素 研磨材 的规格 去毛刺 180or240目 磨板 320or500目磨刷的压力 磨痕宽度 10 2mm速度水的喷淋情况烘干 5038干膜的工艺运用与控制 表面处理 机械磨板常出现的问题 局部深的划痕刷子上出现油污 刷子被污染 不均匀的磨刷宽度水膜破裂试验差外层 由于磨板压力大而造成孔边无铜内层 基材太薄易被损坏或被拉伸出现变形 5038干膜的工艺运用与控制 表面处理 机械磨板需要注意的保养事项 磨刷应定期用砂板打磨以使刷毛长度一致 避免刷板出现划痕或磨痕宽度不均 磨刷段的水喷淋方向应朝向磨刷 且喷嘴应通畅无堵塞 冷却磨刷 防止磨刷过热熔化而在板面上留下胶迹 磨刷磨损或被严重污染后应及时更换 烘干段的传送轮和风刀应每周清洁一次 以避免磨刷后的板面再度被污染 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜 作用 在热和压力的作用下 将厚度均匀的干膜紧密地贴覆在板面上 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜 加热 使干膜温度达到其Tg 因而熔融流动填覆于铜面微观缝隙处 压力 协助驱使熔融的干膜填覆于铜面微观缝隙处 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜 干膜与铜面的附着力源自 化学力 干膜中含有的羧酸基团和未饱和的有机化合物 会与铜 产生化学作用 生成化学键 物理力 干膜与不规则的微观粗糙的铜表面之间产生相互的咬合作用 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 Cu 与羧酸基团作用 Cu 与未饱和的有机化合物作用 生成双键 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜需控制的要素 温度压力速度压辘的状态基板的状态 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 温度进板温度 20 50 压辘温度 100 125 出板温度 O L43 60 I L63 71 进 出板温是指距压辘前 后3 位置处板面的温度 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 压辘温度太高压膜折皱 起泡掩孔能力变弱产生热聚作用 贴膜 压辘温度太低附着力变差填覆性变差线路锯齿渗镀 5038干膜的工艺运用与控制 压力根据所用设备类型而定手动贴膜机 30 60psi自动贴膜机 30 102psi压力过大 贴膜折皱 掩孔能力变差压力过小 附着力变差 填覆性变差 线路锯齿 渗镀 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 速度会影响干膜的流动性及出板温度根据所用设备类型而定手动贴膜机 0 8 1 5m min自动贴膜机 1 8 3 5m min速度过慢 贴膜折皱 掩孔能力变差速度过快 附着力变差 填覆性变差 线路锯齿 渗镀 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 贴膜 速度对干膜填覆性的影响 L S 8 10mils Depth 6um Speed 1m min Speed 2 5m min 5038干膜的工艺运用与控制 压辘的状态压辘的状态是影响压膜质量的重要因素应随时注意检查压辘的表观质量 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 压辘的状态压痕宽度试验可以帮助检查压力在压辘上分布的均匀性 贴膜 压辘两边位置压力偏小 5038干膜的工艺运用与控制 基板的状态基板的热传质情况 影响出板温度板厚铜厚进板温度 贴膜 基板的表面质量 影响干膜的填覆性与附着力 且板边粗糙会使板边留下过多的膜碎 氧化物 水迹 油渍 手印 磨板后控制在1hr内完成 并规范操作杂物 碎片 纤维丝 贴膜前板面过粘尘机 5038干膜的工艺运用与控制 膜下的碎片 贴膜 5038干膜的工艺运用与控制 作用 在于通过底片和UV光的照射 使光照射部分产生聚合作用 从而作为后续工步中的抗蚀层或抗镀层 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 光化学反应过程光启始剂吸收U V 紫外线光产生自由基 自由基与反应单体产生聚合作用 反应单体间不断产生聚合作用 自由基消耗完后或因反应单体 聚合物的比例而使反应停止 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 曝光 粘结剂聚合物 黑色 反应单体 红色 聚合链 红色与蓝色 粘结剂聚合物 黑色 和反应单体 红色 曝光前 简单的干膜结构示意图 5038干膜的工艺运用与控制 工作参数 曝光能量 35 75mj cm2曝光级数 Cu9 Cu11 Stouffer21Step 应每4hrs检查一次 抽真空度 良好 应辅以同厚度的导气条及人工起气 必要时还需在底片上开气窗 帮助抽气 曝光能量和曝光级数的测量均需通过工作底片的透光区 曝光后停留15min后才能进行显影 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 底片的控制线路的质量线宽 间距开路 缺口 针孔短路 突出 虚光光密度D Max 3 8D Min 1 5重氮片使用600次后其光密度会出现明显衰减 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 底片的控制保护膜的运用检查保护膜内杂质 折皱 汽泡等等 底片的设计板四周边框不应被曝光 避免产生膜碎 板内的通孔不应部分遮光 部分不遮光 避免产生膜碎 底片的清洁状况底片在使用前应作彻底检查及清洁 底片应每曝光1 5次清洁一次 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 洁净度的控制洁净房的清洁程序洁净房的洁净度要求 10K级洁净房的温度要求 20 24 洁净房的湿度要求 40 60 RH 环境的控制 无尘服的着装 等等 局部的清洁程序 曝光框架上 对位台上的灰尘 膜碎 或其它杂质的清洁 基板的清洁程序避免手印 油脂物等的污染 曝光 5038干膜的工艺运用与控制 作用 将未受光聚合部分之干膜溶解冲洗掉 从而使线路图形显现出来 显影 5038干膜的工艺运用与控制 化学反应机理 显影 羧酸基离子 钠或钾离子均完全溶于水 5038干膜的工艺运用与控制 浓度 PH 溶膜量之间的关系 CO3 显影 5038干膜的工艺运用与控制 溶液的化学分析 酚酞作指示剂 分析活性CO32 含量CO32 H HCO3 反应终点时PH 8 3 甲基橙作指示剂 分析总CO3根含量反应 I CO32 H HCO3 反应 II HCO3 H CO2 H2O 反应终点时PH 4 3 显影 5038干膜的工艺运用与控制 工作参数 溶液浓度 1 wtNaCO3PH 10 5 PH1 5Bar喷淋时间 45 60secs50 60 显破点 Breakpoint 溶液负载量 0 15m2 l消泡剂添加量 0 05 0 1 AF86 显影 喷淋图形的影响因素 喷淋压力与流量喷嘴的类型与构造喷嘴的状况传送轮的数量 大小与排列 5038干膜的工艺运用与控制 显影 喷淋压力与流量调节阀门应能调节喷淋压力与流量 喷嘴的类型与构造 扇形喷嘴高压力 低流量显影侧壁和解析度质量较好锥形喷嘴低压力 高流量显影速度快 5038干膜的工艺运用与控制 显影 喷嘴的状况随时检查喷嘴是否有磨损或堵塞定期维护清洁设备 防止残渣积聚在喷淋管或喷嘴 5038干膜的工艺运用与控制 显影 均匀的BP 喷嘴被堵塞 喷嘴丢失或漏液 传送轮的数量 大小与排列 5038干膜的工艺运用与控制 显影 不均匀的BP 均匀的BP 5038干膜的工艺运用与控制 显影 水洗的控制 控制喷淋图形和喷淋压力 水洗的有效长度应至少是显影长度的1 2 最好是1 1长度 水洗温度应控制在15 27 新鲜水补充量的控制非常重要 400 600litrs hr水洗缸应每班更换一次 水洗喷嘴和挤水辊应随时进行检查并作必要的清洗 5038干膜的工艺运用与控制 显影 显影液和水洗的过滤 过滤掉溶液中的膜碎 粘性物或其它杂质 过滤的利用可以明显地改善细线路的合格率 一般使用5 10um的PP滤芯 5038干膜的工艺运用与控制 显影 烘干的控制 显影出来的板子应被吹干 否则 未吹干的板子易出现 线边的残余水会继续溶解干膜 因而造成线路锯齿 板面过多的水迹易造成铜面氧化严重 从而造成电镀不均匀 5038干膜的工艺运用与控制 显影 显影的维护保养要求 显影槽和第一水洗槽应每周进行一次酸碱洗 每周应至少拆卸检查并清冼喷嘴一次 传送轮尤其是挤水辊应每周至少彻底清洁一次 定期对设备温度与速度进行校正 5038干膜的工艺运用与控制 显影 5038干膜的工艺运用与控制 作用 将作为抗蚀刻层或抗电镀层的干膜除去除去 从而使线路铜面显露出来 退膜 5038干膜的工艺运用与控制 化学反应机理 反应 I 光聚合物与OH 产生皂化反应而溶解 退膜 5038干膜的工艺运用与控制 化学反应机理 反应 II 粘结剂聚合物与OH 产生酸碱中合反应而溶解 退膜 SP24 感光油墨的工艺运用 工作参数 溶液浓度 2 3 wtNaOHorKOH溶液温度 45 55C喷淋压力 2 0 2 5Bar喷淋时间 60 80secsBP 40 50 消泡剂添加量 0 1 0 5 AF86 退膜 SP24 感光油墨的工艺运用 退膜所需时间取决于 干膜的特性工作参数 如浓度 温度 压力等图形电镀铜的厚度 电镀夹膜会显著增加所需的退膜时间 线路图形的密集程度 细线路 小间距也会很大程度上增加所需的退膜时间 每种型号板应先做首板SES 合格后才批量进行生产 退膜 实践中常见问题的解决 实践中常见问题的解决 大多数的缺陷主要与清洁度和控制不当有关 例如 曝光机上或底片上的脏物 杂质板边的纤维丝 膜碎等杂质显影槽中和传送轮上的膜碎及残胶物膜层的擦伤 不当的操作方式 不顺畅的传送轮等等 不正确或频率缺少的维护保养 1 压膜皱纹 实践中常见问题的解决 2 曝光不良 实践中常见问题的解决 3 曝光垃圾 实践中常见问题的解决 4 膜碎 实践中常见问题的解决 5 显影不净 实践中常见问题的解决 6 孔破 实践中常见问题的解决 7 渗镀 实践中常见问题的解决 8 线路锯齿 实践中常见问题的解决