50PCB图形转移ODF图形转移工程师培训资料

一、前 言
编写本教材为[图形转移]工艺制作原理，适用 于负责内外层图形转移工序入职工程师、及相 关技术人员的培训. 随着图形转移技术的不断革新,部分观点将出 现差异,我们应以实际的要求及变化为准.
二、工序制作简介
图形转移的定义：
就是将在处理过的铜面上贴上或涂上一层感光性膜层， 在紫外光的照射下，将菲林底片上的线路图形转移到铜 面上，形成一种抗蚀的掩膜图形，那些未被抗蚀剂保护 的不需要的铜箔，将在随后的化学蚀刻工艺中被蚀刻掉， 经过蚀刻工艺后再褪去抗蚀膜层，得到所需要的裸铜电 路图形。
蚀刻
蚀刻：是将未曝光的露铜部份面蚀刻掉。
褪膜
褪膜：是通过较高浓度的NaOH（1-4%）将 保护线路铜面的菲林去掉。
四、工艺制程原理
4.1 ：板面前处理 ❖目的
未经任何处理的铜表面，对干膜不能提供足够的粘 附， 因此必须清除其上一切的氧化物、污渍，同时要求表 面微观粗糙，以增大干膜与基材表面的接触面积。
清洁处理方法
机械磨板法 （磨料刷辊式刷板机+浮石粉刷板） 化学清洗法 （ 除油+微蚀+酸洗）
四、工艺制程原理
4.1 ：板面前处理 ❖ 处理后板铜面与再氧化之关系
基材经过前处理后表面已无氧化物、油痕等，但如 滞留时间过长，则表面会与空气中的氧发生氧化反 应，前处理好的板应在较短时间内处理完。
机
化
械
学
图形转移工序包括：
内层制作影像工序，外层制作影像工序，外层丝印工序。
2020/12/16
三、工艺制作流程
❖ 以内层图形转移工序为例：
板面处理
贴干膜
（方法一）
涂湿膜
（方法二）
曝显蚀退 光影刻膜
菲林制作
三、工艺制作流程
❖ 以外层图形转移工序为例：
板
贴
面 处
干
曝
显
图
形
退
蚀
褪
பைடு நூலகம்
电
理
膜
光
影
镀
膜
刻
锡
菲林制作
三、工艺制作流程
刷
处
磨
理
板
法
慢
快
四、工艺制程原理
4.1 ：板面前处理
❖ 处理后铜面要求 经处理后的板面是否清洁可进行水膜破裂实验方法。 所经清洁处理的板面，流水浸湿，垂直放置，整个 板面上的连续水膜应能至少保持30秒不破裂。
四、工艺制程原理
4.1 ：板面前处理
❖ 清洁处理方法比较
机械清洗法
化学清洗法
磨料刷辊式刷板机
图形转移
《工艺流程原理》
目
录
一、前言……………………………………… 3 二、工序制作简介…………………………… 4 三、工艺制作流程…………………………… 5-12 四、工艺制程原理…………………………… 13-45 五、各工序主要测试项目…………………… 46-52 六、常见问题种类及特征…………………… 53-59 七、结束语…………………………………… 60-61
浮石粉刷板机
借着与铜表面相切的砂 磨料浮石粉与尼龙刷相结合的作用与 先用酸性除油剂去除铜箔表面
原理 磨动作机械地刮削表面 板面相切磨刷。
的油污、指印及其他有机污物.
来粗化表面，同时除去
随后进行微蚀处理去除氧化层
污物
并形成微观粗糙表面
优点 磨刷的刮削使用可将大 1、浮石粉的尖状颗粒与尼龙刷的共 1、去除铜箔较少；
铜板
热辘
四、工艺制程原理
4.2 ：板面贴膜
❖ 贴膜过程注意三要素： 压力， 温度，传送速度
❖ 贴膜后要求： 贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗 粒等夹杂，同时为保存工艺的稳定性，贴膜后应 停置15分钟后再进行曝光。
四、工艺制程原理
4.2 ：板面贴膜
❖ 停留时间的设定及影响：
贴膜后板子须停留时间15分钟以上，24小时以内。 如果停留时间不够： 干膜中所加入的附着力促进剂没有与铜完全发生作 用而黏结不牢，造成菲林松。 若停留时间太久： 就会造成反应过度附着力太强而显影剥膜困难。
酸洗：将铜离子及减少铜面的氧化。
热风吹干：将板面吹干。
三、工艺制作流程
3.2 影像转移（Image transter)
定义：利用感光材料，将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工 艺步骤，达至所需铜面线路图形。
辘膜（贴干膜） 菲林制作 菲林检查
曝光
辘膜：以热贴的方式将干膜贴附在板铜面上。
菲林制作：根据客户的要求，将线路图形plot在 菲林（底片）上，并进行检查后投入生产。 菲林检查：检查菲林上的杂质或漏洞，避免 影像转移出误。
进行调整。
架桥现象，导致蚀刻后
2、废水处理问题，及增加废液
导线边缘参差不齐，甚
处理费用。
至断线。
2、硬刷子无法适用干
薄芯材清洁，这可能将
板面刷坏，甚至拉长.
四、工艺制程原理
4.2 ：板面贴膜 贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加 热加压条件下将干膜抗蚀剂粘膜在覆铜箔板上。
❖ 贴膜示意图
保护膜 干膜
曝光：利用紫外光的能量，使干膜中的光敏 物质进行光化学反应，以达到选择性局部桥 架硬化的效果，而完成影像转移的目的。
三、工艺制作流程
3.3 线路蚀刻（Circuitry etching)
定义：利用感光材料，将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工 艺步骤，达至所需铜面线路图形。
显影
显影：通过药水碳酸钠的作用下，将未曝光部 分的干膜溶解并冲洗后，留下感光的部分。
部分污物和杂质去除掉 同冲击将板材表面的一切污物机械去 2、基材本身不受机械应力影响，
除。
易处理薄基材。
2、因无“刮痕”,故无干膜桥接现象
3、板面均匀无沟槽，降低了曝光时
光的散射，从而改进了成像分辨率.
缺点 1、当干膜覆盖于铜面 1、浮石粉对设备机械部分易损伤。 1、需监测化学溶液成分变化并
时，铜面刮痕可能造成 2、尼龙刷对薄料会有所损害。
3.1 前处理工序（Surface Pre-Treatment)（以内层制作为例）
定义：将铜面粗化，使之后工序的干膜有效地附着在铜面上。 磨板的方式：化学磨板、物理磨板（机械）。
除油
（+水洗）
微蚀
（+水洗）
酸洗
（+水洗）
热风吹干
除油：通过酸性化学物质将铜面的油性物质， 氧化膜除去。 微蚀：原理是铜表面发生氧化还原反应，形 成粗化的铜面。
四、工艺制程原理
❖ 以外层丝印图形转移工序为例：
板
面
丝
处
低
曝
温
显
U V 紫
高 温
理
印
锔
光
影
外
锔
菲林制作
字
符
三、工艺制作流程
图形转移过程原理(内层图示） 贴膜 曝光 显影 蚀刻 褪膜
干膜 Cu层 基材层
底片
三、工艺制作流程
图形转移过程原理(外层图示） 贴膜 曝光 显影 图电 褪膜 蚀刻 褪锡
干膜 Cu
底片
基材
三、工艺制作流程