曝光工艺流程

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川宝曝光机强化玻璃真空表:350mmHg~450mmHg;
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
川宝曝光机:自动曝光机一般含Loading/ unloading,须于菲林底片上先做好工具孔,做
初步定 位再由机台上之CCD,Check底片与孔的对位状况,并做微调后把板子放入曝光区曝 光。
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝 光 不 良 ?
人員
设备
玛斯兰专案
曝光工藝 流程
品质异常排除
不良項目 短路
針孔(沙眼) 偏孔
残铜(凸铜) 刮傷
原因分析
A.曝光能量高 B.吸真空不良 C.工作底片顏色過淺
A.曝光能量低 B.菲林上有臟物
A.菲林對偏,漲縮 B.操作時板子沒放正
A.菲林刮傷
A.人為刮傷 B.機器刮傷
Fra Baidu bibliotek
開路、缺口
A.油墨板刮傷 B.曝光能量低 C.菲林上有臟物
5KW及7KW志圣机制程能力:
最大有效曝光面积:24“*29”,板厚:0.1mm(含铜) ~2mm,线宽/线距:≥4.0 mil,层偏≤2mil 曝光垫片厚度范围:志圣曝光机:PCB厚度-0.3mm≤垫片厚度≤PCB-0.2mm厚度;
志圣改造曝光机:PCB厚度-0.3mm≤垫片厚度≤PCB-0.2mm厚度 真空度 : 志圣曝光机:680mmHg~720mmHg;
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
量测及评估曝光机的平行度:
定义: 从平行度(collimate)字面 的意思就是使直向行进, 而从光的眼光而言则是 让光行进同时垂直于照 射面。右图是平行光与 非平行光之比较
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光机的光源平行度量测:
量测方法及工具:
一般量测平行度的方法是 用一种叫平行度像机 (Collimation Camera) 其量测 方式是以此工具置于感光纸 或感光物上曝光,之后再量 偏移度其示意图如右图 :
曝光生产管控点
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
● 机台的选择 (5KW、7KW、半自动、全自动曝光机);
● 光源的选择 (平行光,非平行光);
● 底片的质量 (菲林遮光性,菲林透光性);
● 曝光能量控制;
● 曝光能量均匀性管控;
● 清洁。
曝 光玛斯兰工专案藝 流 程
机台的选择(5KW 7KW 半自动 全自动)
改善對策
A.用21格調整曝光能量 B.改善吸真空條件 C.更換工作底片
A.用21格調整曝光能量 B.清潔菲林
A.確認菲林對位完全OK方可生產 B.嚴格按操作規範進行操作
A.修補或更換
A.規範其操作動作,盡量減少不必要的 搬運 B.注意機器傳動運轉情況 A.追蹤油墨刮傷之制程 B.用21格調整曝光能量 C.菲林清潔
膜上杂物、菲林
凸起,露光

清洁不到位残
保护膜起皱

夹点积墨
留膜渣反粘
菲林(底片)
挡光效果不佳
涂布
曝光
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良产生原因分析
3.在线性魚骨图分析
材料
方法
基板折伤折痕 油墨特性
赶气不当
底片折痕 保护膜起皱
曝光参数 设置错误
导气条使 用不当
工作心态 培训不到位
制程能力 点检保养
曝 光玛斯工兰专案藝 流 程
曝光不良改善措施
开料: 1.板边及圆角披锋、毛刺、铜屑
做好刀具管理,掉齿及钝化及时跟换 2.板面杂物、胶渍,板边空心边
按规定磨板,洗板,烤板
● 板厚小于0.9mm(含铜)的板必须隔垫板开料以减少板边批锋和毛刺; 板厚大于或等于0.9mm(含铜)的板可以不隔垫板开料
● 板厚≤0.9毫米的基板圆角处披锋毛刺用刀片和1000#砂纸打磨处理, 板厚>0.9毫米的基板圆角后磨边处理
志圣改造曝光机:600mmHg~650mmHg;
川宝半自动机制程能力:
最大有效曝光面积:21“*24”, 板厚:0.05mm(不含铜)~3.2mm,线宽/线距:≥3.0 mil 层偏:≤1.5mil,
曝光垫片厚度范围:川宝曝光机: PCB厚度-4MIL≤垫片厚度≤PCB厚度(千分尺测量) 真空度:川宝曝光机非强化玻璃真空表:180mmHg~220mmHg;
所有返洗板重工前全检板面 3.异物反粘
做好班保养,输送轮定时检查
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良改善措施
涂布: 1.夹点积墨 用无尘纸沾酒精清洁拉料夹和悬臂夹上的残墨,清洁悬臂夹上方平台。 2.油墨过滤效果不佳 更换PP过滤芯,频率:1次/班,每班检查一次;PP滤芯主要是过滤油墨中的杂质,使 供墨出来的油墨干净无异物,确保涂布板面干净无异物,减少产品生产中开路、缺口、 蚀穿等不良的产生。
抗蚀剂感光聚合交联反应的方程式如下:
R-COOH(感光树脂) 紫外光感光聚合 ICH2CHCOOR (不溶于稀碱的感光聚合物)
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
光致抗蚀剂曝光时的反应原理
曝光前
O
COOH × COOH
×
×
×
O
COOH O
COOH
COOH COOH
×
O
×
COOH
×
×
COOH
曝光后
COOH
在一小片長方形的膠片上, 以『格』為單位,涂上不同灰度的黑色 小塊(共21塊,即21『格』),可 以讓光不同程度的透過。其中第1格完 全透明(光線全過),第21格全黑 (光線完全通不過)。
把21格測試條夾於菲林和曝光板之間,並放於板子 中部或板邊(菲林上透明的部分),進行曝光。然後把板子顯影后檢出,看 從哪一格開始阻劑被顯影掉了(可從『 21格』上面的數字讀得)。能量 格控制在4~9格之間(非線路板4~7格,線路板6~9格)。
曝 玛光斯兰专工案 藝 流 程
作业方式:“三明治”曝光:
上、下各一張菲林,把基板夾 在中間,兩面同時曝光的作业方法
菲林
Photo Resist
PCB
曝光异常图片
玛斯兰专案
曝光工藝流程
曝光异常图片
曝 玛光斯兰工专案 藝 流 程
曝 玛光斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良产生原因分析
1.异常制程范围
开料
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光机的光源平行度量测:
量测方法及工具
底片菲林的质量
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
菲林使用寿命:菲林作为基板上电路图形来源的转移载体; 大铜面板及6/6mil(蚀刻后)以上的线路菲林使用寿命≤2000次(曝光次数), 6/6mil(蚀刻后)及以下的线路菲林使用寿命≤1500次(曝光次数)。
曝光台面俯视图
清洁操作动作
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
台车清洁:用无尘纸和菲林清洁剂把台车面按照从左至右从上到下的顺序擦洗干净, 再用粘尘滚轮按照从上到下从左至右的顺序清洁一遍,目视检查推车台面必须干净。 曝光工作台面清洁:先用无尘纸和酒精按照从左至右从上到下的顺序清洗曝光机框 架、玻璃台面(上下两面),然后用无尘纸和菲林清洁剂按照从左至右从上到下的 顺序清洗玻璃台面(上下两面),清洗干净后再用粘尘滚轮按照从上到下从左至右 的顺序对玻璃台面粘尘一次,目视检查干净。 菲林检查及清洁:先目视检查菲林有无折皱、保护膜破损,再用手心触摸菲林表面 有无压伤、擦花、异物等;用无尘纸和菲林清洁剂按照从左至右从上到下的顺序清 洗需要安装的菲林(药膜面和非药膜面均须清洗),清洗干净后再用粘尘滚轮按照 从上到下从左至右的顺序对其粘尘,目视检查干净后方可将菲林转移到曝光机玻璃 台面上。 注意事项:清洗或清洁玻璃台面及菲林时,只可往单方向清洁,不允许来回清洁。
3.涂布膜厚及均匀性 线路板油墨粘度:65±15sec;大铜面板油墨粘度:45±15sec 线路板油墨厚度控制 10~14um;大铜面板油墨厚度控制8~11um
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良改善措施
曝光: 1.细线路制程能力达不到(菲林线隙过小) 2.菲林折伤、保护膜起皱 3.曝光能量太高
4.框架抽真空不良 5.导气条使用不当
6.赶气不到位(手动曝光机)
曝 光玛斯兰工专案藝 流 程
曝光能量控制
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光尺:21级梯级曝光尺。 大铜面5格满。 5㏕/5㏕及其以上线路(蚀刻后):6格满—7格满; 5㏕/5㏕线路(蚀刻后)以下: 4格残—6格满。 同一料号批量板生产过程中测试频率为1次/4H。
曝光尺使用寿命:一个星期更换一对
注意事项:
更换油墨时、更换料号、更换曝光灯管、设备故 障维修后及膜厚变化时也须重新测试曝光尺。
● 曝光作业过程中每生产30片板,必须在菲林边缘黑色区域(正字标识区域)用刀片刻上 一笔正字笔划,便于菲林使用寿命管控。刻完后刮起的药膜须用无尘纸清洁干净;
底片遮光度:菲林底片之黑色区域为挡光区,一般遮光度要大于4.0D
底片透光度:菲林底片之白色透明区域为透光区,一般透光度要小于0.15D
● 我司使用黑色菲林生产,黄色菲林由客户提供,作为核对原稿使用。
Artwork(底片)
阻剂与紫光作用, 单体变成聚合体
Artwork (底片)
阻剂未与紫光作用, 仍保持单体狀态
Photo Resist
曝光后:
曝 光玛斯工兰专案藝 流 程
曝光(Expose)原理
紫外光照射到感光抗蚀剂上,感光抗蚀剂中的光引发剂吸收了光能分解成游 离基,游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应,反应后形成不溶于稀碱溶液的 体型大分子结构。其中感光发生聚合交联反应的抗蚀剂会保护线路图形在后工序蚀 刻时不被蚀刻掉,而未感光的抗蚀剂不会发生聚合交联反应,在后工序显影时会被 稀碱溶液溶解下来而露出铜,露出的铜在蚀刻时会被蚀刻掉。
志圣曝光机:手动曝光机,是将欲曝光板子上下底片以手动对位后,送入机台面, 吸真空
后曝光。
光源的选择
1、平行光源 2、非平行光源
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
非平行光与平行光的差异,平行光可降低Under-Cut。其差异 点,可見下图,显影后的比较。做細线路(3mil以下)建议使用 平行光之曝光機。
UV
COOH
COOH
COOH
COOH
慨述
曝 光玛斯兰工专案藝 流 程
曝光作业条件是:
A.溫度:20+2℃
B.湿度:50+5%
C. 室內灯光:黃色
D.无尘度:1万級以下
* 室內灯光的安全光为紅橙黃三色,危险光为綠色光,非安全光為蓝靛紫白。 理论上说,紅橙黃光下作业都可以,但考慮到顏色对人的情绪的影响,黃光 是比较合适的。 * 含尘量超标说明空间中粉尘、杂物多,板面上的落尘量亦会增加,对曝光 的品质有较大影响,会导致产品线路开路、缺口、针孔、铜面蚀穿等不良缺 陷的增多。
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光能量均匀性管控
志圣机能量均匀性≥80%
川宝机能量均匀性≥85%。
● 每月至少测一次(由制程工程人员完成),另在设备维修后、更换灯罩后也 须测试能量均匀性。
●● ● ●● ● ●● ●
曝光能量均匀性测试方法: 用UV能量计测量九点 ● 数值 计算:均匀性=最小值/最大值×100%. 备注:每个曝光框架必须测试上下灯源
前处理
涂布
曝光
退膜 重点改善制程用紅色框标示
蚀刻
显影
曝 玛光斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良产生原因分析
2.在线性魚骨图分析
开料
前处理
板边及圆角披锋 铜屑

返洗板残膜处理不干净

板面杂物胶渍
板面处理不干净
板边空心边
异物反粘



涂布前输送轮 异物反粘
油墨过滤效果不佳
烤箱异物反粘
曝光能量偏高
菲林折伤

曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
作业注意事項(光階測試):
为什么使用21Step(21格) ?
曝光時,紫光照射的能量由 UV 计算器计算,单位是 mj/cm2 (微焦 耳每平方厘米),机台外表面可直接显示和监控。但是,在不同的基板( 菲林)、不同的阻剂下,或作業业条件稍微变化等情況下,相同的照射能 量,並不一定能在基板上得到恰當的曝光效果。为了能确知基板上阻剂 的感光程度是否合适,我们用21格測試。
曝 光玛斯兰工专案 藝 流 程
曝光不良改善措施
前处理: 1.板面处理不干净 1OZ及以上的生产板,微蚀量按50±20uinch管控 HOZ的生产板,为保证铜厚,微蚀量按20±10uinch管控。 做好水膜试验,4/4mil(蚀刻后)以上线路:>30S;4/4mil(蚀刻后)及以下线路: >60S
吸水海棉2h清洗一次 2.返洗板残膜处理不干净
玛斯兰专案
内层曝光工艺流程
工艺部/内层组
何程 2008.11.28
內层制玛斯兰专程案 流程
开料 曝光
去膜
前处理 显影
OPE
涂布 蚀刻
AOI
曝 玛光斯兰工专案 藝 流 程
曝光(Expose)原理:
利用油墨的感光性,透过紫外光照射,把板面油墨由单体变成聚合体.
菲林上透明部分 有光線透过
曝光
菲林上黑色部 分无光线透过
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