曝光工艺与参数

二、绿油
2.1绿油的作用 2.2绿油工艺流程 2.2.1绿油工艺流程 2.2.2绿油工艺流程
2.3影响曝光成像质量与生产效率因素 2.3.1常规线路曝光异常分析 2.3.2常规绿油曝光异常分析
三、曝光参数与要求
3.1曝光尺要求 3.2真空度要求 3.3曝光时间要求 3.4均匀度要求
3.4.1均匀度算法 3.4.2均匀度的测量 3.5平行光 3.5.1影响平行光机均匀度的部件 3.5.2灯座对比 3.5.3X轴的调整方法 3.5.4Y轴的调整方法
5
偏位 2、菲林异常；
3、来料对位孔钻偏。
处理方法
1. 曝光区来料及工具清洁。 2.加强原材料检查。 3.检查干膜及设备参数。
1、确认真空度的正确性； 2、确认压条的厚度标准及规范； 3、试验参数选最佳、规范化。
1、用新曝光尺测量曝光格数； 2、确认灯管的使用时间； 3、检查设备是否异常。
1、保养或更换光学系统； 2、检查灯管的使用时间及功率； 3、确认曝光参数设定的正确性。
3.2真空度要求:
单位为Kpa ： ¾ 台面有一面为麦拉一般在75～100； ¾ 台面两面都是玻璃一般在15～60。
单位为mmhg ： ¾ 台面有一面为麦拉一般在600～750； ¾ 台面两面都是玻璃一般在100～500。
3.3曝光时间要求:
1. 线路： ¾ 一般在20秒以内，大部分在10秒以内，最快
)调整方法：X轴及Y轴初步调整定位后，将能量计探头放 在曝光台面中心位置，打开快门观察光强值，同时调整Z轴 让光强值显示最大值即可。
后面
左边
员工操作台（前面）
右边 中心点
3.5.5z轴的调整方法 3.5.6积光集 3.5.7转换镜与平行光镜 3.6散射光 3.6.1影响散光曝光机均匀度的部件 3.6.2反光片 3.6.3反光罩中罩 3.6.4反光罩大罩 3.6.5反光罩大罩调整图示 3.7平行光与散射光的对比
结束
曝光工艺
电路板的曝光实质就是：图形转移。 图形转移有： 1、内外层线路曝光。 2、防焊绿油曝光。 3、字符光固（不作详解）。 4、晒网版（不作详解）。
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。
酸洗：将铜离子及减少铜面的氧化。
热风吹干：将板面吹干。
1.5贴膜:
百度文库
1.5.1贴膜示意图
¾ 帖膜时，先从干膜上剥下保护膜，然后在加热加压条 件下将干膜抗蚀剂粘膜覆盖在铜箔上
处理方法
1、加大能量或曝光时间设定； 2、延长预烤时间； 3、加强前处理。 1、加大能量或曝光时间设定； 2、更换菲林底片； 3、更换麦拉、亚克力或台面玻璃。
延长预烤时间。
4
曝光时间 太长
1、光学系统受污染； 2、灯管的使用时间过长或功率过低； 3、设备异常或参数设定有误。
1、保养或更换光学系统； 2、检查灯管的使用时间及功率； 3、确认曝光参数设定的正确性。
1.8图形转移过程原理(内层图示):
贴膜
干膜 Cu层
基材层
底片
曝光
显影
蚀刻 退膜
1.9图形转移过程原理(外层图示):
贴膜 曝光
干膜 Cu层 基材层 底片
显影
镀锡
图电
腿膜
蚀刻
退锡
二、绿油:
2.1绿油的作用
防焊：留出板上待的通孔及其焊盘（pad），将所有线路及 铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡的 用量。
自动化程度
可实现自动化生产，但要配用 自动除干膜保护膜设备
可以实现自动化生产
房间：100K级 洁净房要求
设备：10K级
房间：10K级 设备：1K级
适用蚀刻剂 酸性或碱性蚀刻剂
酸性或碱性蚀刻剂
1.6影像转移:
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。
1.2内层图形转移工序:
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
1.3外层图形转移工序:
板
贴
面
曝
处
干
理
膜
光
菲林制作
图
显
形
退
蚀
退
电
影
镀
膜
刻
锡
1.4板面处理:
1.4.1板面处理目的与方法
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）
1.4.2板面处理与再氧化关系
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
刷
处
磨
理
贴膜示意图
保护膜 干膜
铜板
热辘
1.5.2贴膜要素及要求:
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，同时要保存工艺的稳定性，贴膜后应停 置15分钟后再进行曝光。
1.5.3帖膜后的时间影响:
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。
A. 护板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害 电气性质，并防止外来的机械伤害，经维持板面良好的 缘。
B. 绝缘：由于板子越来越薄，线宽线距越来越细，隔离导 体间的绝缘问题。
2.2绿油工艺流程:
板面前处理 去除板面氧化物及杂质，粗化铜面增强绿油的附着力。
绿油印制 通过丝印方式按要求，将绿油均匀涂于板面。
2
短路 2.曝光机辅助压条或胶带安装使用不当。
3.参数设置异常（真空度、能量或曝光时间）
3
曝光不 1、能量或时间设定有误；灯管的使用时间过长 足、过度 2、曝光尺老化；设备的能量控制系统异常。
4
曝光时间 太长
1、光学系统受污染； 2、灯管的使用时间过长或功率过低； 3、设备异常或参数设定有误。
1、机器的对位系统异常；
目录
曝光工艺
一、线路
1.1线路图形转移定义 1.2内层图形转移工序 1.3外层图形转移工序 1.4面板处理
1.4.1面板处理目的与方法 1.4.2面板处理与再氧化关系 1.4.3板面处理要求 1.4.4板面处理工序
1.5贴膜
1.5.1贴膜示意图 1.5.2贴膜要素及要求 1.5.3贴膜后的时间影响 1.5.4干膜要求 1.5.5干湿膜性能对比 1.6影像转移 1.7线路蚀刻 1.8图形转移过程原理(内层图示) 1.9图形转移过程原理(外层图示)
低温锔板 将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油初步硬功夫化。
曝光 指定的底片贴在板面上，在曝光机上用紫外线照射板 面，底片无遮光区域的绿油被光固附于板面。
2.2.1绿油工艺流程:
冲板显影 将曝光时底片设有遮光区域未被光固的绿油冲洗掉。
固化 将板面绿油初步硬化，避免后续的字符印制等操作中擦 花绿油面。
字符印制 在指定区域印刷零件符号或字符。
¾ 测试方法：都是以曝光台面玻璃的有效曝光边以内5～
10cm定位周边的测试点。
3.5平行光
3.5.1影响平行光机均匀度的部件：
灯座（X、Y、Z三轴）； 1. 冷光镜； 2. 积光镜； 3. 转换镜； 4. 平行光镜。
3.5.2灯座对比
可调。类似： NON SOKKI 、 BEAC 、ADTEC
可调。类似：ORC （美国）、AUTOMATECH、Hakuto、 TORAY、志圣
员工操作台（前面）
右边 第二点
3.5.4 Y轴的调整方法
)调整方法：将能量计探头分别放在曝光台面前后两边离 最大有效曝光边距离一样的位置，测量出的两个光强值求
其平均值，然后探头放在其中一点，打开快门观察光强的 同时调节X轴，使光强值约等于两点的平均值。
第一点
后面
左边
右边
员工操作台（前面） 第二点
3.5.5 Z轴的调整方法
1、复位对位系统重新设置或维维 2、检查菲林更正； 3、更正对位孔、或另配菲林。
2.3.2常规绿油曝光异常分析
绿油
序号 异常现象
原因
1、曝光能量不足；
1
断桥 2、预烤不干；
3、板面不洁。
1、曝光能量不足；
2
亚光 2、菲林底片透光率过低；
3、麦拉、亚克力或台面玻璃透光率过低。
3
有菲林或 麦拉印
预烤不干。
1.7线路蚀刻:
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：通过药水碳酸钠的作用下，将
显影
未曝光部分的干膜溶解并冲洗后，留
下感光部分。
蚀刻
蚀刻：是将未曝光的露铜部份面蚀刻
掉。
退膜：是通过较高浓度的NaOH（氢
退膜
氧化钠）将保护线路铜面的膜去掉
。
1.5.4干膜要求:
解像度附着力 盖孔能力 除油剂溶解测试 光谱特性 显影性及耐显影性 耐蚀刻性和耐电镀性 去膜性能
1.5.5干膜湿膜性能对比:
项目
干膜抗蚀剂
液态抗蚀剂
解像度 3mil
1 mil
填平性 差
较好
成本
—
比干膜低40~60%
废水处理 膜厚、处理量大
无保护膜、膜薄、处理量小
调整难度最大。 类似： ORC（日本）、
HI-TECH、川宝、群翊
3.5.3 X轴的调整方法
)调整方法：将能量计探头分别放在曝光台面左右两边离最 大有效曝光边距离一样的位置，测量出的两个光强值求其平 均值，然后探头放在其中一点，打开快门观察光强的同时调 节X轴，使光强值约等于两点的平均值。
后面
左边 第一点
5
偏位
1、机器的对位系统异常； 2、菲林异常。
1、复位对位系统重新设置或维维 2、检查菲林更正。
三、曝光参数与要求:
3.1曝光尺要求:
线路： ¾ 21格能量格一般在 6～8 格； ¾ 42格能量格一般在12～16 格。 绿油： ¾ 21格能量格一般在9～13 格； ¾ 42格能量格一般在20～30 格。
2.2.2绿油工艺流程:
高温锔板 将绿油硬化、烘干。一般用铅笔测试（在5H以上为正 常）
2.3影响曝光成像质量与生产效率因素:
2.3.1 常规线路曝光异常分析
序号 异常现象
原因
1.曝光区垃圾（操作问题）
1
断路
2.干膜或来料板面刮伤（原材料问题）
3.干膜贴付不良（干膜、贴膜参数或前处理）
1. 台面吸真空不足
可达1秒钟以内完全一次曝，视设备、干膜及 油墨感光性能而定。 2. 防焊： ¾ 一般在45秒以内，视设备性能及油墨感光性 能而定。
3.4均匀度
3.4.1均匀度算法:
1. 最小值÷最大值×100%一般要求≥80%； 2. 最小值÷平均值×100%一般要求≥80%； 3. 1－（最大值－最小值）÷（最大值＋最小
一、线路：
线路（内外层）曝光一般有两种工艺： 正片流：被曝光的地方被去掉。 负片流：被曝光的地方被留下。
线路图形转移工序包括： 内层制作影像工序，外层制作影像工序，外层丝印工序
（此工序主要用UV灯，此次培训不作详解）。
1.1线路图形转移定义:
¾ 将在处理过的同面上贴上或涂上一层感光性膜层，在紫外 线的照射下，将菲林底片上的线路图形转移到铜面上，形 成一种抗蚀的掩护膜图形，那些未被抗蚀剂保护的、不要 的铜箔，将在随后的化学蚀刻工序中蚀刻掉，经过蚀刻工 序后再退去抗蚀膜层，得到所需的裸铜电路图形。
板
法
慢
快
1.4.3板面处理要求:
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。
1.4.4板处理工序:
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， 不作详解）。
压膜（贴干膜） 菲林制作 菲林检查
曝光
压膜：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，将线路图形标绘 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。
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，以达到选择性局部硬 化的效果，而完成影像转移的目的。
值）×100%≥90%； 4. 1－（最大值－最小值）÷2倍平均值
×100%≥90%。
注:有些客户经常以3、4两种均匀度的算法去掉“1-”要求 10%≤。
3.4.2均匀度的测量:
¾ 测量的数据单位有两种： 1. mw/cm2（毫瓦/厘米2） 2. mj/cm2（毫焦/厘米2) ¾ 测量方法: 1. 五点测试； 2. 九点测试； 3. 十六五点测试； 4. 二十五点测试。