PCB干膜详细资料

5038干膜的工艺运用与控制
表面处理
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。
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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!!!
增色型感光系体：曝光前为浅兰色，曝光后为深兰色
性能
镀Cu-Sn/SnPb 镀Ni, Au
1993 应用方面
碱蚀
酸蚀
掩孔
优点
关注事项
慢
快
• 多用途干膜，在各流程中
运用具有操作范围宽的特点 • 具有优越的瞬间附着力 • 具有优异的抗化性 — 是碱蚀和蚀厚铜的最佳选择 — 具有优越的抗镀性 — 适于镀厚金的要求 — 可用于沉镍/金的应用 • 曝光后色差明显 • 可用于LDI的应用
适用于细线 PCB O/L 电镀Cu/Sn/Sn&Pb制程，L/S=1.5 mils Limited
适用于细线 PCB O/L 电镀Cu/Sn/Sn&Pb/Ni/Au制程，L/S=1.5 mils Limited 适用于细线 PCB O/L 电镀Cu/Sn/Sn&Pb/Ni/Au制程，L/S=1.5 mils Limited 适用于LDI I/L酸/碱性蚀刻制程，L/S=1.5 mil Limited 适用于LDI O/L 电镀Cu/Sn/Sn&Pb/Ni/Au，掩孔，酸/碱性蚀刻制程，
5038干膜的工艺运用与控制
表面处理
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
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5038干膜的工艺运用与控制
表面处理
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。
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温度。
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5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
压辘温度太高
> 压膜折皱、起泡 > 掩孔能力变弱 > 产生热聚作用
压辘温度太低
> 附着力变差 > 填覆性变差 > 线路锯齿 > 渗镀
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5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
压力
> 根据所用设备类型而定
手动贴膜机：30 - 60 psi 自动贴膜机：30 - 102 psi
> 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)
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Shipley 干膜简介
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
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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)
• 由于其优越的抗化性，故 退膜速度偏慢，需要加以 关注
曝光速度 显影速度 退膜速度
最小解像度. = 1x 膜厚
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Laminar® 5038干膜的 工艺运用与控制
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DF5038 - 内层工艺流程顺序
基板
表面处理
贴膜
蚀刻
显影
曝光
退膜
自动光学检查AOI
贴膜
Cu++与羧酸基团作用
R
H2O
O C
OC O
Cu
O
OR CO
Cu OH2
O
O C
R
Cu++与未饱和的有机化合物作用 (生成双键)
OL
OCl
ClO Cu O oO
Cl O
O
OL
Cu O
Cu
LO
O Cl
O Cu
O
OCl
O L Cl
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5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
贴膜需控制的要素：
L/S=1.5 mil Limited 适用于PBGA，FCPBGA 制程，L/S<=1mil Limited
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Laminar® 5038干膜的特性
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Laminar 5000
膜厚: 1.0, 1.3, 1.5, 2.0, 3.0 (25, 33, 38, 50, 75)
干膜制程工艺培训
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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
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Shipley 及其干膜简介
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Shipley 简介
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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。
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5038干膜的工艺运用与控制
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5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
膜下 的
碎片
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曝光
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。
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5038干膜的工艺运用与控制
曝光
光化学反应过程
Shipley 干膜产品的应用
产品
801Y30 801Y40 102J30 102J40 FL08/FL13 1420/1430 KE 7738 5038 7338 UltraDirect 730 UltraDirect 740
NIT200 Series
应用
适用于一般 PCB/FPCB I/L 酸性蚀刻制程，L/S=2-3 mils Limited 适用于一般 PCB O/L 掩孔/酸性蚀刻制程，L/S=2-3 mils Limited 适用于细线 PCB/FPCB I/L 酸性蚀刻制程，L/S=1-2 mils Limited 适用于细线 PCB O/L 电镀/掩孔/酸性蚀刻制程，L/S=1-2 mils Limited 适用于一般 PCB/FPCB I/L 碱性蚀刻制程，L/S=2 mils Limited 适用于细线 PCB/FPCB I/L 碱性蚀刻制程，L/S=1-2 mils Limited 适用于一般 PCB O/L 电镀Cu/Sn/Sn&Pb制程，L/S=3 mils Limited
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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。
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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。
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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。
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表面处理
方法： 化学清洗 机械磨板 火山灰磨板 铝氧粉磨板
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表面处理
Copper - As Supplied
500 Grit Mechanical Scrub
320 Grit Mechanical Scrub
温度 压力 速度 压辘的状态 基板的状态
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贴膜
温度
> 进板温度: 20 - 50 ℃ > 压辘温度: 100 - 125 ℃ > 出板温度: O/L 43 - 60 ℃
I / L 63 - 71 ℃
进、出板温是指距压辘 前、后3“ 位置处板面 的
“研磨材” 的规格
“去毛刺” - 180 or 240目 “磨板” - 320 or 500 目
磨刷的压力 / 磨痕宽度: 10 2 mm 速度 水的喷淋情况 烘干
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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
Chemical Clean, 90 in Etch
Combination Chem./Mech.
Pumice Scrub
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表面处理
机械磨板
含研磨材的鬃刷
压缩的毡刷 PLUSCO COMPANY
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表面处理
机械磨板需控制的要素：
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DF5038 - 外层工艺流程顺序
基板
表面处理
贴膜
电镀
显影
曝光
退膜
蚀刻
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内层基板
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。
第二类干膜
> 阻焊干膜 ---- Conformask 2515
第三类：先进的感光绝缘材
> LDI干膜 ---- UitraDirect 630 UltraDirect 730/740
> 运用于HDI及封装制造的干膜 ---- NIT200 (25, 30 um), NIT1025
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压辘两边位置压力偏小
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贴膜
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
> 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
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
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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=8/10 mils , Depth=6um
Speed=1m/min
Speed=2.5m/min
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> 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
Morton Shipley LeaRonal
成像系列 金属化系列
内层制造
外层制造
构形制造
电子 & 工业 表面处理
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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。
5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
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
压辘
膜碎
划痕
凹陷 PLUSCO COMPANY
5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
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。 压力在压辘上分布均匀
压辘中间位置压力偏小
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
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5038干膜的工艺运用与控制
贴膜
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源自文库
手动贴膜机：0.8 - 1.5 m/min 自动贴膜机：1.8 - 3.5 m/min
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。
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5038干膜的工艺运用与控制
表面处理
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。
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