[精选]底片干膜工艺技术资料.pptx

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1、干膜技术资料4/18/20231电路图形转移材料的演变4/18/20232电路图形转移材料的演变v印制电路图形的转移所使用的原材料，自出现印制电路以来，原材料的研制与开发科学攻关工作从未停止过。从原始阶段设计采用抗蚀油漆或虫胶漆手工描绘简单的线路图形转移工艺技术的需要。但随着微电子技术的飞速开展，大规模集成电路和超大规模集成电路的广泛应用，要求印制电路板的制造技术，必须适应高密度、高精度、细导线、窄间距及小孔径电路图形转移需要。几十年来，研制与开发出新型的光致抗蚀剂与电路图形转移技术：如光致抗蚀干膜、湿法贴膜技术、电泳光致抗蚀膜和直接成像技术，都逐步地被制造印制电路板商家所采用，使电路图形的转

2、移品质大幅度的提高。为表达简便，就印制电路板制造过程中，所采用的电路图形转移原材料，按顺序加以简单论述：4/18/20233一、液体感光胶液体感光胶：液体感光胶在印制线路板初期生产中，被许多厂家所采用。它具有极明显的优点即配制简单、涂层薄、分辨率高和成本较低等。这些液体感光胶主体树脂最初采用以骨胶、聚乙烯醇胶为主。前者的主要缺点是质量不稳定，控制厚度困难，与基材铜箔的外表敷形程度不太理想；后者虽然敷形程度好，但其涂覆层的厚度难以均匀一致的进行控制。它们的分辨率却是很高的，导线宽度与间距可以到达0.15-0.05mm。但由于受其涂布方法手摇或涂布离心机和涂层的非均匀性的限制，以及其抗蚀能力受室内

3、环境的湿度影响较大，不适宜大批量印制电路板的生产。4/18/20234二、光致抗蚀干膜光致抗蚀干膜：光致抗蚀干膜是六十年代后期研制与开发出来的光成像原材料。由主体树脂和光引发剂或光交联剂组成。又根据感光材料的种类的不同，有的增加触变剂、流平剂、填料等。此种材料的最大特点是分辨率高、抗蚀能力强、涂布均匀、感光层的厚度可制作成25m、分辨率到达极限值为0.10mm。工序操作简单易实现自动化生产，适合大批量印制电路板生产。但随着组装密度要求越来越高，印制电路图形的导细更细和间距更窄。采用此类光致抗蚀干膜，要制造出0.10-0.076mm导线宽度就显得更加困难。而且制作出更薄的光致抗蚀干膜，从加工手段

4、分析是不太可能。所以，基干膜本身厚度与涂覆尺寸的收缩限制再提高是很困难的4/18/20235三、湿法贴膜技术湿法贴膜技术：v 从成本分析，采用干膜法进行图形转移，生产中采用此法时间最长，而采用湿法贴膜技术，是最近几年的事情。它是利用干膜水溶性特点，使膜面局部液体形式排挤基板外表留在缺陷处的气泡并能填满和粘着牢固，经湿影后确保细导线图形的完整性和一致性。其实质是排挤基板面上与干膜间残留的微气泡，以免造成精细导线产生质量缺陷缺口、针孔、断线等。其分辨率可到达0.08mm。但是这种工艺方法也不可能再继续提高其分辨率。4/18/20236四、阳极法电沉积光致抗蚀剂阳极法电沉积光致抗蚀剂：印制电路图形的

5、导线越来越细、孔径越来越小及孔环越来越窄的开展趋势永无停止，芯片间脚间距从1.27mm降到0.75-0.625mm甚至更小。实际上焊盘尺寸仅比孔径大0.05mm；当孔中心距为1.25mm中间布线0.10mm三根导线，此时焊盘仅比孔径大0.12mm。因此焊盘每边比孔径大0.06mm。这种规格要求的印制电路板无论是双面、多层或SMT用印制电路板以及出现BGA板即球栅阵列一种组装结构工艺。就BGA用的多层印制电路板板外层导线宽度为0.10-0.12mm、内层导线宽度为0.10mm、间距为0.075mm，4/18/20237 其电路图形的转移采用上述任何原材料都无法到达其技术指标。因此研制与开发更新型

6、的光致抗蚀剂-阳极法电沉积光致抗蚀剂ED法其基本原理是将水溶性的有机酸化合物等溶于槽液内，形成带有正、负荷的有机树脂团，而把基板铜箔作为一个极性类似电镀一样进行“电镀即电泳，在铜的外表形成5-30m光致抗蚀膜层，是可控制的。其分辨率可到达0.05-0.03mm。这种电路图形转移材料是很有开展前途的工艺方法。当然任何新型有图形转移材料都有它的局限性，随着高科技的开展还会研制与开发更适合更佳的原材料。4/18/20238干膜光致抗蚀的种类干膜光致抗蚀的种类4/18/20239干膜光致抗蚀的种类干膜光致抗蚀的种类v概述：干膜光致抗蚀剂产生于1968年，而在七十年代初开展起来的i种感光材料，我国于七十

7、 年代中期开始干膜的研制和应用，至今已有几种产品用于印制电路板生产，由于干膜具有良好的工艺性能、优良的成像性和耐化学药品的性能，在图形电镀工艺中，它对于制造精密细导线、提高生产率、简化工序、改善产品质量等方面起到了其它光致抗蚀剂所起不到的作用。应用干膜制造印制板有如下特点：v1.有较高的分辨率，一般线宽可做到01mm；v2.干膜应用在图形电镀工艺中，电镀加厚在高而垂直的夹壁问进行，在镀层厚度小于 抗 蚀剂厚度时，可以防止产生镀层突延和防止去膜时抗蚀剂嵌入镀层下面，保证线条精度；v3.干膜的厚度和组成一致，防止成像时的不连续性，可靠性高；v4.应用干膜，大大简化了印制板制造工序，有利于实现机械化

8、、自动化。4/18/202310v根据显影和去膜的方法可把干膜分为三种类型：v1.溶剂型干膜使用有机溶剂作显影剂和去膜剂，例如用111三氯乙烷显影，二氯甲烷去膜，这两种溶 剂遇火不燃烧。醋酸丁酯等有机溶剂也可用作显影和去膜，但易燃烧，很不安全。溶剂型干膜是 最早研制并投入大量生产的一种干膜，我国早期也研制过。它的优点是 技术成熟，工艺稳定，耐酸耐碱，应用范围广。但是，使用这种干膜需要消耗大量的有机溶剂，需 要价格昂贵的显影和去膜设备及辅助装置，生产成本高，溶剂有毒，污染环境，所以日趋以水溶 性干膜所取代，仅在特殊要求时才使用。v 2.水溶型干膜它包括半水溶性和全水溶性两种。半水溶性干膜显影剂和

9、去膜剂以水为主，并加有215的有机溶剂。全水溶性的干膜显影剂和去膜剂是碱的水溶液。半水溶性干膜成本较低，而 全水溶性干膜的成本最低，毒性亦小。v 4/18/202311v3.干显影或剥离型干膜这种干膜不需用任何显影溶剂，而是利用干膜的感光局部与未感光局部对聚酯薄膜外表 和加工工件外表附着力的差异，在从曝光板上撕下聚酷薄膜时，未曝光的不需要的干膜随聚酯 薄膜剥离下来，在加工工件外表留下已曝光的干膜；由此得到所需要的干膜图像。v 根据干膜的用途，可把干膜分为抗蚀干膜、掩孔干膜和阻焊干膜，抗蚀干膜和掩孔干膜用 作制造印制板图像，而阻焊干膜是涂覆在印制板成品板的外表上，有选择地保护印制板外表，以便在焊

10、接元器件时，防止导线和焊盘问的短路、桥接，它也是印制板外表的永久性保护层，能 起到防潮、防霉、防盐雾等作用。由于阻焊干膜的成本高，并且在应用中需要昂贵的真空贴膜 设备，因而被近年来飞速开展的液体感光阻焊剂所代替。4/18/202312干膜光致抗蚀剂的结构、感干膜光致抗蚀剂的结构、感光胶层的主要成分及作用光胶层的主要成分及作用4/18/202313干膜光致抗蚀剂的结构、感光胶层的主要成分及作用干膜光致抗蚀剂的结构、感光胶层的主要成分及作用v干膜光致抗蚀剂的结构干膜光致抗蚀剂的结构 干膜光致抗蚀剂由聚酯薄膜，光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三局部组成。聚酯薄膜是支撑感光胶层的载体，使之涂布成膜，厚度通常

11、为25m左右。聚酯薄膜在曝 光之后显影之前除去，防止曝光时氧气向抗蚀剂层扩散，破坏游离基，引起感光度下降。聚乙烯膜是复盖在感光胶层上的保护膜，防止灰尘等污物粘污干膜，防止在卷膜时，每层 抗蚀剂膜之间相互粘连。聚乙烯膜一般厚度为25m左右。光致抗蚀剂膜为干膜的主体，多为负性感光材料，其厚度视其用途不同，有假设干种规格，最薄的可以是十几个微米，最厚的可达100m。v 干膜光致抗蚀剂的制作是先把预先配制好的感光胶在高清洁度的条件下，在高精度的涂 布机上涂覆于聚酯薄膜上，经烘道枯燥并冷却后，覆上聚乙烯保护膜，卷绕在一个辊芯上。v光致抗蚀剂膜层的主要成分及作用：我国大量用于生产的是全水溶性干膜，这里介绍

12、的是全水溶性干膜感光胶层的组成。4/18/202314v1粘结剂成膜树脂 作为光致抗蚀剂的成膜剂，使感光胶各组份粘结成膜，起抗蚀剂伪骨架作用，它在光致聚 合过程中不参与化学反响。要求粘结剂具有较好的成膜性；与光致抗蚀剂的各组份有较好的互溶性；与加工金属外表 有较好的附着力；它很容易从金属外表用碱溶液除去；有较好的抗蚀、抗电镀、抗冷流、耐热等 性能。粘结剂通常是酯化或酰胺化的聚苯乙烯顺丁烯二酸酐树脂聚苯丁树脂。v2光聚合单体 它是光致抗蚀剂胶膜的主要组份，在光引发剂的存在下，经紫外光照射发生聚合反响，生 成体型聚合物，感光局部不溶于显影液，而未曝光局部可通过显影除去，从而形成抗蚀图像。多 元醇烯

13、酸酯类及甲基丙烯酸酯类是广泛应用的聚合单体，例如季戊四醇三丙烯酸酯是较好的 光聚合单体。v3光引发剂在紫外光线照射下，光引发剂吸收紫外光的能量产生游离基，而游离基进一步引发光聚合 单体交联。干膜光致抗蚀剂通常使用安息香醚、叔丁基恿醌等作光引发剂。4/18/202315v4增塑剂 可增加干膜抗蚀剂的均匀性和柔韧性。三乙二醇双醋酸脂可作为增塑剂。v5增粘剂 可增加干膜光致抗蚀剂与铜外表的化学结合力，防止因粘结不牢引起胶膜起翘、渗镀等弊 病。常用的增粘剂如苯并三氮唑。v6热阻聚剂 在干膜的生产及应用过程中，很多步骤需要接受热能，为阻止热能对干膜的聚合作用参加 热阻聚剂。如甲氧基酚、对苯二酚等均可作为

14、热阻聚剂。v7色料 为使干膜呈现鲜艳的颜色，便于修版和检查而添加色料。如参加孔雀石绿、苏丹三等色料 使干膜呈现鲜艳的绿色、兰色等。v8溶剂为溶解上述各组份必须使用溶剂。通常采用丙酮、酒精作溶剂。此外有些种类的干膜还参加光致变色剂，使之在曝光后增色或减色，以鉴别是否曝光，这 种干膜又叫变色于膜。4/18/202316什么是图像转移什么是图像转移4/18/202317什么是图像转移什么是图像转移v制造印制板过程中的一道工序就是将照相底版上的电路图像转移到覆铜箔层压板上，形成一种抗蚀或抗电镀的掩膜图像。抗蚀图像用于“印制蚀刻工艺，即用保护性的抗蚀材料在覆铜箔层压板上形成正相图像，那些未被抗蚀剂保护的

15、不需要的铜箔，在随后的化学蚀刻工序中被去掉，蚀刻后去除抗蚀层，便得到所需的裸铜电路图像。而抗电镀图像用于“图形电镀工艺，即用保护性的抗蚀材料在覆铜层压板上形成负相图像，使所需要的图像是铜外表，经过清洁、粗化等处理后，在其上电镀铜或电镀金属保护层锡铅、锡镍、锡、金等，然后去掉抗蚀层进行蚀刻，电镀的金属保护层在蚀刻工序中起抗蚀作用。v以上两种工艺过过程概括如下：4/18/202318v印制蚀刻工艺流程：v下料板面清洁处理涂湿膜曝光显影贴干膜曝光显影蚀刻去膜进入下工序v畋形电镀工艺过程概括如下：v下料钻孔孔金属化预镀铜板面清洁涂湿膜曝光显影贴干膜曝光显影形成负相图象图形镀铜图形电镀金属抗蚀层去膜蚀刻

16、进入下工序 v图像转移有两种方法，一种是网印图像转移，一种是光化学图像转移。网印图像转移比光 化学图像转移成本低，在生产批量大的情况下更是如此，但是网印抗蚀印料通常只能制造大于 或等于o25mm的印制导线，而光化学图像转移所用的光致抗蚀剂朗制造分辨率高的清晰图 像。本章所述内容为后一种方法。光化学图像转移需要使用光致抗蚀剂，下面介绍有关光致抗蚀剂的一些基本知识4/18/202319v1光致抗蚀剂：用光化学方法获得的，能抵抗住某种蚀刻液或电镀溶液浸蚀 的感光材料。v2正性光致抗蚀剂：光照射局部分解或软化，曝光显影之后，能把生产用照相底版上透 明 的局部从板面上除去。v3负性光致抗蚀剂：光照射局部

17、聚合或交联，曝光显影之后，能把生产用照相底版上透 明的局部保存在板面上。v4光致抗蚀剂的分类：按用途分为耐蚀刻抗蚀剂和耐电镀抗蚀剂。按显影类型分为全水溶性抗蚀剂、半水溶性抗蚀剂和溶剂性抗蚀剂。v按物理状态分为液体抗蚀剂和干膜抗蚀剂v按感光类型分为正性抗蚀剂和负性抗蚀剂。4/18/202320液体光抗蚀剂湿膜液体光抗蚀剂湿膜4/18/202321液体光抗蚀剂湿膜液体光抗蚀剂湿膜v液体光致抗蚀剂简称湿膜液体光致抗蚀剂简称湿膜 v液体光致抗蚀剂也称湿膜是国外九十年代初开展的一种新型感光材料。随着外表贴装技术SMT和芯片组装技术CMT的开展，对印制板导线精细程度的要求越来越高，仍使用传统的干膜进行图像

18、转移存在两个问题。一一是干膜感光层上面的那层相对较厚约为25m的聚酯膜降低了分辨率，使精细导线的制作受到限制。二二是覆铜箔板外表，诸如针孔、凹陷、划伤及玻璃纤维造成的凹凸不平等微小缺陷，使贴膜时干膜与铜箔无法紧密结合，形成界面性气泡，进而蚀刻时蚀刻液会从干膜底部渗入造成图像的断线、缺口，电镀时电镀溶液从干膜底部浸入造成渗镀。影响了产品的合格率。为解决上述问题，开发了液体光致抗蚀剂。液体光致抗蚀剂主要由高感光性树脂、感光剂、色料、填料及少量溶剂组成。可用网印方式 涂覆，用稀碱水溶液显影，可抗酸性及弱碱性蚀刻液蚀刻，可抗酸性镀铜、氟硼酸镀锡铅、酸性 镀镍、微氰酸性镀金等溶液的电镀。v其应用工艺流程

19、为：基板前处理涂覆烘烤曝光显影枯燥蚀刻或电镀去膜 4/18/202322基板前处理基板前处理 v如干膜一节所述的基板前处理的方法均可适用于液体光致抗蚀剂，但侧重点与干膜有所 区别。基板前处理主要是解决外表清洁度和外表粗糙度的问题。液体光致抗蚀剂的粘合主要是通过化学键合反响来完成的。通常液体抗蚀剂是一种以丙 烯酸盐为基本成分的聚合物，它可能是通过其可自由移动的未聚合的丙烯酸基团与铜结合，为 保证这种键合作用，铜外表必须新鲜、无氧化且呈未键合的自由状态，再通过适当粗化，增大表 面积，便可得到优良的粘附力。而干膜具有较高的粘度和较大程度的交联，可移动的供化学键 合利用的自由基团很少，主要是通过机械连

20、接来完成其粘附过程。因此液体抗蚀剂侧重要求铜 箔外表的清洁度，而干膜抗蚀剂是侧重要求铜箔外表的微观粗糙度。4/18/202323涂覆涂覆 v根据不同的用途选用不同目数的网版进行涂覆，以得到不同厚度的抗蚀层。实践说明：用 于印制蚀刻工艺如制作多层板内层图像可选用200目丝网，网印后膜的厚度12土2Mm。用 于图形电镀工艺在选用150目一120目丝网，网印后膜的厚度为25土2m，以使镀层厚度不超过膜层厚度，防止由于镀层突延压住图像边缘处的抗蚀层，去膜时又去不掉，造成图像边缘不整齐。v涂覆最好是在比印制板有效面积每边大出57mm的范围内进行，而不是整板涂覆，以 有利于曝光时底版定位的牢度，因为底版定

21、位胶带假设贴在膜层上，使用几次后粘性便大大降低 容易在曝光抽真空过程中产生底片偏移，特别是制作多层板内层图像时，这种偏移不易发现，而是要当外表层做出图像并蚀刻前方能看出，但此时已无法补救，产品只能报废。v涂覆后的板子必须上架，而且板与板之间要有一定距离，以保证下步烘烤中枯燥的均匀、彻底。v涂覆方式除了采用网印外，大规模生产的还可以来用幕帘涂布、滚涂或喷涂等方式涂覆。4/18/202324烘烤烘烤 v烘烤的温度和时间，不同型号的液体光致抗烘烤的温度和时间，不同型号的液体光致抗蚀剂有不同的要求，可参照说明书和具体生蚀剂有不同的要求，可参照说明书和具体生产产 实践来确定。实践来确定。v 烘烤方式有烘

22、道和烘箱两种。用烘箱时，烘烤方式有烘道和烘箱两种。用烘箱时，烘箱一定要带有鼓风和恒温控制，以使各部烘箱一定要带有鼓风和恒温控制，以使各部位温位温 度比较均匀。烘烤时间应在烘箱到达度比较均匀。烘烤时间应在烘箱到达设定温度时开始计算。设定温度时开始计算。控制好烘烤温度和控制好烘烤温度和时间很重要。烘烤温度过高或时间过长，将时间很重要。烘烤温度过高或时间过长，将难于显影和去除膜层，而烘难于显影和去除膜层，而烘 烤温度过低或烤温度过低或时间过短，在曝光过程中底版会沾在抗蚀剂时间过短，在曝光过程中底版会沾在抗蚀剂涂覆层上，揭下来时底版易受到损涂覆层上，揭下来时底版易受到损 伤。伤。4/18/202325

23、曝光曝光 v液体光致抗蚀剂感光的有效波长为300400nm，因此对干膜和液体光致阻焊剂进行曝 光的设备亦可适用于湿膜曝光，曝光量100300mJ平方里米。v因为烘烤后膜层的硬度还缺乏1H，因此曝光对位时需特别小心，以防划伤。虽对湿膜适用 的曝光量范围较宽，但为了增加膜层的抗蚀和抗电镀能力，以取高限曝光为宜。其感光速度与干膜相比要慢得多，所以要使用高功率曝光机。v当曝光过度时，正相导线图形易形成散光侧蚀，造成线宽减小，反之负相导线图形形成散 光扩大，线宽增加。当曝光缺乏时，膜层上出现针孔、砂眼等缺陷。4/18/202326显影显影 v使用1无水碳酸钠溶液，温度2025，喷淋压力l一2.5kg平方

24、里米。显出点控制在34 23处。湿膜进入孔内，需延长显影时间。因为显影液温度和浓度高会破坏胶膜的外表硬度和 耐化学性，因此浓度和温度不宜过高。v从涂覆到显影间隔时间不宜超过48小时。应用于图形电镀工艺，显影后需检查孔内是否 显得彻底干净。4/18/202327枯燥枯燥 v为使膜层有优良的抗蚀抗电镀能力，显影后最好枯燥，枯燥条件是100，12分钟。枯燥后膜层硬度可达2H。4/18/202328去除抗蚀剂去除抗蚀剂 v使用48的氢氧化钠溶液，温度5060，为提高去除速度，提高温度比提高浓度有效。v应用液体光致抗蚀剂不仅提高了制作精细导线印制板的合格率，而且降低了生产成本，无 需对原有设备进行更新和

25、改造，操作工艺也易于掌握。但液体光致抗蚀剂固体份只有70左右，其余大部为助剂、溶剂、引发剂等，这些溶剂的挥发在一定程度上对环保带来麻烦，对操作 者也是一种威胁。操作需在有通风的条件下进行。4/18/202329线路版厂对干膜的选用及线路版厂对干膜的选用及操作本卷须知操作本卷须知4/18/202330线路版厂对干膜的选用及操作本卷须知线路版厂对干膜的选用及操作本卷须知 v自1983年在大连召开的光致抗蚀干膜技术协调会议后，各干膜厂家就推出一系列符合一级指标的干膜，自至今天，干膜的各型号更是让人难于选择，做为线路版厂工程师，应注意干膜的选择，才不致于影响生产进度及成本。v 在选用干膜这一环节，应注

26、意如下几个指标：4/18/2023311 1外观外观 v使用干膜时，首先应进行外观检查。质量好的干膜必须无气泡、颗粒、杂质；抗蚀膜厚度均匀；颜色均匀一致；无胶层流动。如果干膜存在上述要求中的缺陷，就会增加图像转移后的修版量，严重者根本无法使用。膜卷必须卷绕紧密、整齐，层间对准误差应小于1mm，这是为了防止在贴膜时因卷绕误差而弄脏热压辊，也不会因卷绕不紧而出现连续贴膜的故障。聚酯薄膜应尽可能薄，聚酯膜太厚会造成曝光时光线严重散射，而使图像失真，降低干膜分辨率。聚酯薄膜必须透明度高，否则会增加曝光时间。聚乙烯保护膜厚度应均匀，如厚度不均匀将造成光致抗蚀层胶层流动，严重影响干膜的质量。4/18/20

27、23322 2光致抗蚀层的厚度光致抗蚀层的厚度 v一般在产品包装单或产品说明书上都标出光致抗蚀层的厚度，可根据不同的用途选用不 同厚度的干膜。如印制蚀刻工艺可选光致抗蚀层厚度为25m的干膜，图形电镀工艺则需选光 致抗蚀层厚度为40m的干膜。如用于掩孔，光致抗蚀层厚度应到达50m。如镀厚金板还得选用50m的专用镀金干膜,一般情况下,40m的干膜都可以满足正常的要求,在一些厂家,40m的干膜都可以做线宽线隙为3MIL的平行线了,掩孔方面,也可掩住4.5MM以下的孔,当然,对那些线路简单而掩5.0MM以上的孔,最好选用50m的干膜.有一些板,线路很密,要掩的NPTH孔又都超过5.0MM,这时候可以考

28、虑用40m的干膜,再进行二次钻孔了既蚀刻后钻孔。4/18/2023333.3.分辩率分辩率 v所谓分辨率是指在1mm的距离内，干膜抗蚀剂所能形成的线条或间距的条数，分辨率 也可以用线条或间距绝对尺寸的大小来表示。v 干膜的分辨率与抗蚀剂膜厚及聚酯薄膜厚度有关。抗蚀剂膜层越厚，分辨率越低。光线透过照相底版和聚酯薄膜对干膜曝光时，由于聚酯薄膜对光线的散射作用，使光线侧射，因而降低了干膜的分辨率，聚酯薄膜越厚，光线侧射越严重，分辨率越低。一般的聚酯薄膜都在25m左右。4/18/2023344,4,耐蚀刻性和耐电镀性耐蚀刻性和耐电镀性v光聚合后的干膜抗蚀层，应能耐三氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、酸性氯

29、 化铜蚀刻液、硫酸过氧化氢蚀刻液的蚀刻。在上述蚀刻液中，当温度为50一55时，干膜外表应无发毛、渗漏、起翘和脱落现象。在酸性光亮镀铜、氟硼酸盐普通锡铅合金、氟硼酸盐光亮镀锡铅合金以及上述电镀的各种 镀前处理溶液中，聚合后的于膜抗蚀层应无外表发毛、渗镀、起翘和脱落现象。4/18/2023355,5,脱膜性能脱膜性能 v曝光后的干膜，经蚀刻和电镀之后，可以在强碱溶液中去除，一般采用35的氢氧化 钠溶液，加温至60左右，以机械喷淋或浸泡方式去除，去膜速度越快越有利于提高生产效 率。去膜形式最好是呈片状剥离，剥离下来的碎片通过过滤网除去，这样既有利于去膜溶液的 使用寿命，也可以减少对喷咀的堵塞。4/1

30、8/2023366.6.其它性能其它性能v干膜在嚗光后,颜色应有明显的变化,这样就可以防止重复嚗光和漏嚗光的错误,很多干膜都会添加变色剂来到达此功能.v选选好干膜后好干膜后,正确的操作也尤正确的操作也尤为为重要的重要的,大概大概应应注意如下事注意如下事项项:4/18/2023371,1,贴贴膜膜v 贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆 铜箔板上。干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结 剂的作用完成贴膜。贴膜通常在贴膜机上完成，贴膜机型号繁多，但基本结构大致相同：贴膜可连续贴，也可单张贴。连续贴膜时要注意在上、下干膜送料

31、辊上装干膜时要对齐，单张贴时，膜的尺寸要稍小于板面，以防抗蚀剂粘到热压辊上。连续贴膜生产效率高，适合于 大批量生产，小批量生产可采用单张贴法，以减少干膜的浪费。v贴膜时要掌握好的三个要素为压力、温度、传送速度。v压力：新安装的贴膜机，首先要将上下两热压辊调至轴向平行，然后来用逐渐加大压力的 方法进行压力调整，根据印制板厚度调至使干膜易贴、贴牢、不出皱折。一般压力调整好后就可固定使用，不需经常调整，一般线压力为0.50.6公斤厘米。4/18/202338v温度：根据干膜的类型、性能、环境温度和湿度的不同而略有不同。膜涂布的较干、环境温 度低、湿度小时，贴膜温度要高些，反之可低些。贴膜温度过高，干

32、膜图像变脆，耐镀性能差，贴膜温度过低，干膜与铜外表粘附不牢，在显影或电镀过程中，膜易起翘甚至脱落。通常控制贴膜 温度在105左右。传送速度：与贴膜温度有关，温度高，传送速度可快些，温度低则将传送速度调慢。通常传送速度为0.9一1.8米分。v 大批量生产时，在所要求的传送速度下，热压辊难以提供足够的热量，因此需给要贴膜的 板子进行预热，即在烘箱中枯燥处理后稍加冷却便可贴膜。v 为适应生产精细导线的印制板，又开展了湿法贴膜工艺，此工艺是利用专用贴膜机在贴干 膜前于铜箔外表形成一层水膜，该水膜的作用是：提高干膜的流动性；驱除划痕、砂眼、凹坑和织物凹陷等部位上滞留的气泡；在加热加压贴膜过程中，水对光致

33、抗蚀剂起增粘作用，因而可 大大改善干膜与基板的粘附性，从而提高了制作精细导线的合格率，据报导，采用此工艺精细导线合格率可提高19。v完好的贴膜应是外表平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗粒等夹杂。v为保持工艺的稳定性，贴膜后应经过15分钟的冷却及恢复期再进行曝光。4/18/2023392,2,嚗嚗光光 v曝光时要注意曝光能量的控制,通常都以21格曝光尺测6-8格为佳。但需注意,做曝光尺时需放重氮片才准确,因为不放重氮片与放重氮片的测试结果相差有近一格。曝光尺的读数是以完全露铜的那格为准，如有半格露铜则读数相应减一半。v 曝光灯管的控制也很重要的，要严格按照供给商提供的曝光寿命来执行，通常为1000小

34、时左右。否则很容易出现嚗光断断续续的情况，或曝光时间增加。v 另外,洁净房的环境控制也要注意,洁净度要达10000级以上,湿度要控制在55%65%为佳,特别是冬天,湿度就较低,菲林很容易缩短.4/18/2023403,3,显显影影 v显影有一个重要参数就是显影点,它将决定显影的速度,一般性的干膜都要求显影点有50%,显影时喷嘴压力要严格控制,压力过大会影响干膜的结合力,或出现侧蚀.4/18/202341干膜的技术性能要求干膜的技术性能要求4/18/202342干膜光致抗蚀剂的技术条件干膜光致抗蚀剂的技术条件v印制电路制造者都希望选用性能良好的干膜，以保证印制板质量，稳定生产，提高效益。生产干膜

35、的厂家也需要有一个标准来衡量产品质量。为此在电子部、化工部的支持下，1983年在大连召开了光致抗蚀干膜技术协调会议，制定了国产水溶性光致抗蚀干膜的总技术要求。近年来随着电子工业的迅速开展，印制板的精度密度不断提高，为满足印制板生产的需要，不断推出新的干膜产品系列，性能和质量有了很大的改进和提高，但至今国产干膜的技术要求还没 有修订。现将83年制定的技术要求的主要内容介绍如下，虽具体数字指标已与现今干膜产品及应用工艺技术有差距，但作为评价干膜产品的技术内容仍有参考价值。4/18/202343外观外观v使用干膜时，首先应进行外观检查。质量好的干膜必须无气泡、颗粒、杂质；抗蚀膜厚度均匀；颜色均匀一致

36、；无胶层流动。如果干膜存在上述要求中的缺陷，就会增加图像转移后的修版量，严重者根本无法使用。膜卷必须卷绕紧密、整齐，层间对准误差应小于1mm，这是为了防止在贴膜时因卷绕误差而弄脏热压辊，也不会因卷绕不紧而出现连续贴膜的故障。聚酯薄膜应尽可能薄，聚酯膜太厚会造成曝光时光线严重散射，而使图像失真，降低干膜分辨率。聚酯薄膜必须透明度高，否则会增加曝光时间。聚乙烯保护膜厚度应均匀，如厚度不均匀将造成光致抗蚀层胶层流动，严重影响干膜的质量。4/18/202344干膜外观的技术指标干膜外观的技术指标指标名称指 标一级二级透明度透明度良好，无浑浊。透明度良好，允许有不明显的浑浊。色泽浅色，不允许有明显的色不

37、均匀现象。浅色，允许有色不均匀现象，但不得相差悬殊。气泡、针孔不允许有大于0.1mm的气泡及针孔不允许有大于0.2mm的气泡及针孔，0.10.2mm的气泡及针孔允许20个平方米。凝胶粒子不允许有大于0.1mm的凝胶粒子。不允许有大于0.2mm的凝胶粒子，0.10.2mm的凝胶粒子允许15个平方米机械杂质不允许有明显的机械杂质。允许有少量的机械杂质。划伤不允许。允许有不明显的划伤。流胶不允许。允许有不明显的流胶。折痕不允许。允许有轻微折痕。4/18/202345光致抗蚀层厚度光致抗蚀层厚度v一般在产品包装单或产品说明书上都标出光一般在产品包装单或产品说明书上都标出光致抗蚀层的厚度，可根据不同的用

38、途选用不致抗蚀层的厚度，可根据不同的用途选用不 同厚度的干膜。如印制蚀刻工艺可选光致抗同厚度的干膜。如印制蚀刻工艺可选光致抗蚀层厚度为蚀层厚度为25m25m的干膜，图形电镀工艺则需的干膜，图形电镀工艺则需选光选光 致抗蚀层厚度为致抗蚀层厚度为38m38m的干膜。如用于的干膜。如用于掩孔，光致抗蚀层厚度应到达掩孔，光致抗蚀层厚度应到达50m50m。干膜厚。干膜厚度及尺寸公度及尺寸公 差技术要求如表差技术要求如表7272。4/18/202346干膜的厚度及尺寸公差干膜的厚度及尺寸公差规格名称标称尺寸公 差一级二级厚度um聚酯片基光致抗蚀层聚乙烯保护膜总厚度25303325,38、502530525

39、3051075110105165宽度mm485,3005长度m 1004/18/202347聚乙烯保护膜的剥离性v要求揭去聚乙烯保护膜时，保护膜不粘连抗蚀层。4/18/202348贴膜性贴膜性v当在加热加压条件下将干膜贴在覆铜箔板外表上时，贴膜机热压辊的温度105土10，传送速度0.91.8米分，线压力0.54公斤/cm，干膜应能贴牢。4/18/202349光谱特性光谱特性v在紫外可见光自动记录分光光度计上制作光谱吸收曲线揭去聚乙烯保护膜，以聚酯 薄膜作参比，光谱波长为横坐标，吸收率即光密度D作纵坐标，确定光谱吸收区域波长及安 全光区域。技术要求规定，干膜光谱吸收区域波长为310440毫微米n

40、m，安全光区域波长 为460毫微米nm。高压汞灯及卤化物灯在近紫外区附近辐射强度较大，均可作为干膜曝光的光源。低压钠灯主要幅射能量在波长为589.05896nm的范围，且单色性好，所发出的黄光对 人眼睛较敏感、明亮，便于操作。故可选用低压钠灯作为干膜操作的安全光。4/18/202350感光性感光性v感光性包括感光速度、曝光时间宽容度和深度曝光性等。感光速度是指光致抗蚀剂在紫外光照射下，光聚合单体产生聚合反响形成具有一定抗蚀、能力的聚合物所需光能量的多少。在光源强度及灯距固定的情况下，感光速度表现为曝光时间 的长短，曝光时间短即为感光速度快，从提高生产效率和保证印制板精度方面考虑，希望选用 感光

41、速度快的干膜。v干膜曝光一段时间后，经显影，光致抗蚀层已全部或大局部聚合，一般来说所形成的图像 可以使用，该时间称为最小曝光时间。将曝光时间继续加长，使光致抗蚀剂聚合得更彻底，且经 显影后得到的图像尺寸仍与底幅员像尺寸相符，该时间称为最大曝光时间。通常干膜的最正确曝 光时间选择在最小曝光时间与最大曝光时间之间。最大曝光时间与最小曝光时间之比称为曝 光时间宽容度。4/18/202351v干膜的深度曝光性很重要。曝光时，光能量因通过抗蚀层和散射效应而减少。假设抗蚀层对 光的透过率不好，在抗蚀层较厚时，如上层的曝光量适宜，下层就可能不发生反响，显影后抗蚀 层的边缘不整齐，将影响图像的精度和分辨率，严

42、重时抗蚀层容易发生起翘和脱落现象。为使 下层能聚合，必须加大曝光量，上层就可能曝光过度。因此深度曝光性的好坏是衡量干膜质量 的一项重要指标。v第一次响应时的光密度和饱和光密度的比值称为深度曝光系数。此系数的测量方法是将 干膜贴在透明的有机玻璃板上，采用透射密度计测量光密度，测试比较复杂，且干膜贴在有机 玻璃板上与贴在覆铜箔板上的情况也有所不同。为简便测量及符合实际应用情况，以干膜的最 小曝光时间为基准来衡量深度曝光性，其测量方法是将干膜贴在覆铜箔板上后，按最小曝光时 间缩小一定倍数曝光并显影，再检查覆铜箔板外表上的干膜有无响应。在使用5Kw高压汞灯，灯距650mm，曝光外表温度25土5的条件下

43、，干膜的感光性应 符合如表如表7373要求：4/18/202352表表7-37-3干膜的感光性干膜的感光性一级二级最小曝光时间tmin秒抗蚀层厚度25m1020抗蚀层厚度38m1020抗蚀层厚度50m1224曝光时间宽容度tmax/tmin21.585深度曝光性秒0.25tmin0.5tmin4/18/202353显影性及耐显影性显影性及耐显影性v干膜的显影性是指干膜按最正确工作状态贴膜、曝光及显影后所获得图像效果的好坏，即电 路图像应是清晰的，未曝光局部应去除干净无残胶。曝光后留在板面上的抗蚀层应光滑，坚实。干膜的耐显影性是指曝光的干膜耐过显影的程度，即显影时间可以超过的程度，耐显影性 反映

44、了显影工艺的宽容度。v干膜的显影性与耐显影性直接影响生产印制板的质量。显影不良的干膜会给蚀刻带来困 难，在图形电镀工艺中，显影不良会产生镀不上或镀层结合力差等缺陷。干膜的耐显影性不良，在过度显影时，会产生干膜脱落和电镀渗镀等毛病。上述缺陷严重时会导致印制板报废。对干膜的显影性和耐显影性技术要求如表如表7474。4/18/202354表表74 74 干膜的显影性和耐显影性干膜的显影性和耐显影性溶液温度4024021无水碳酸钠溶 液显影时间秒抗蚀层厚度25m6090抗蚀层厚度38m80100抗蚀层厚度50m1001201无水碳酸钠溶液耐显影时间分534/18/202355分辨率分辨率v所谓分辨率是

45、指在1mm的距离内，干膜抗蚀剂所能形成的线条或间距的条数，分辨率 也可以用线条或间距绝对尺寸的大小来表示。干膜的分辨率与抗蚀剂膜厚及聚酯薄膜厚度有关。抗蚀剂膜层越厚，分辨率越低。光线透 过照相底版和聚酯薄膜对干膜曝光时，由于聚酯薄膜对光线的散射作用，使光线侧射，因而降 低了干膜的分辨率，聚酯薄膜越厚，光线侧射越严重，分辨率越低。技术要求规定，能分辨的最小平行线条宽度，一级指标01mm，二级指标0.15mm。4/18/202356耐蚀刻性和耐电镀性 v技术要求规定，光聚合后的干膜抗蚀层，应能耐三氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、酸性氯 化铜蚀刻液、硫酸过氧化氢蚀刻液的蚀刻。在上述蚀刻液中，当温度为5

46、0一55时，干膜 外表应无发毛、渗漏、起翘和脱落现象。在酸性光亮镀铜、氟硼酸盐普通锡铅合金、氟硼酸盐光亮镀锡铅合金以及上述电镀的各种 镀前处理溶液中，聚合后的于膜抗蚀层应无外表发毛、渗镀、起翘和脱落现象。4/18/202357去膜性能v曝光后的干膜，经蚀刻和电镀之后，可以在强碱溶液中去除，一般采用35的氢氧化 钠溶液，加温至60左右，以机械喷淋或浸泡方式去除，去膜速度越快越有利于提高生产效 率。去膜形式最好是呈片状剥离，剥离下来的碎片通过过滤网除去，这样既有利于去膜溶液的 使用寿命，也可以减少对喷咀的堵塞。技术要求规定，在35重量比的氢氧化钠溶液中，液温60土10，一级指标为去膜 时间3075

47、秒，二级指标为去膜时间60一150秒，去膜后无残胶。4/18/202358储存期 v干膜在储存过程中可能由于溶剂的挥发而变脆，也可能由于环境温度的影响而产生热聚 合，或因抗蚀剂产生局部流动而造成厚度不均匀即所谓冷流，这些都严重影响干膜的使用。因此在良好的环境里储存干膜是十分重要的。技术要求规定，干膜应储存在阴凉而洁净的 室内，防止与化学药品和放射性物质一起存放。储存条件为：黄光区，温度低于27521 为最正确，相对湿度50左右。储存期从出厂之日算起不小于六个月，超过储存期按技术要求 检验合格者仍可使用。在储存和运输过程中应防止受潮、受热、受机械损伤和受日光直接照射。4/18/202359其它性

48、能v在生产操作过程中为防止漏曝光和重曝光，干膜在曝光前后颜色应有明显的变化，这就是 干膜的变色性能。当使用于膜作为掩孔蚀刻时，要求干膜具有足够的柔韧性，以能够承受显影过程、蚀刻过 程液体压力的冲击而不破裂，这就是干膜的掩蔽性能。4/18/202360生产操作及本卷须知4/18/202361基板的清理基板的清理v图像转移图像转移采用干膜进行图像转移的工艺流程为：贴干膜前基板清洁处理枯燥贴干膜定位 曝光显影修版。v贴干膜前基板外表的清洁处理与枯燥 贴干膜前板面包括覆铜箔板基板和孔金属化后预镀铜的基板。为保证干膜与基板外表牢 固的粘附，要求基板外表无氧化层、油污、指印及其它污物，无钻孔毛刺、无粗糙镀

49、层。为增大干 膜与基板外表的接触面积，还要求基板有微观粗糙的外表。为到达上述两项要求，贴膜前要对 基板进行认真的处理。其处理方法可以概括为机械清洗和化学清洗两类。4/18/2023621 1机械清洗v机械清洗即用刷板机清洗。刷板机又分为磨料刷辊式刷板机和浮石粉刷板机两种。磨料刷辊式刷板机 磨料刷辊式刷板机装配的刷子通常有两种类型，压缩型刷子和硬毛型刷子。压缩型刷子是 将粒度很细的碳化硅或氧化铝磨料粘结在尼龙丝上，然后将这种尼龙丝制成纤维板或软垫，经 固化后切成圆片，装在一根辊芯上制成刷辊。硬毛型刷子的刷体是用含有碳化硅磨料的直径为 06mm的尼龙丝编绕而成的。磨料粒度不同，用途也不同，通常粒度

50、为180目和240目的刷子 用于钻孔后去毛刺处理，粒度为320月和500目的刷子用于贴干膜前基板的处理。两种刷子相比较各有其优缺点。压缩型刷子因含磨料粒度很细，并且刷辊对被刷板面的压 力较大，因此刷过的铜外表均匀一致，主要用于多层板内层基板的清洗。其缺点是由于尼龙丝较细容易撕裂，使用寿命短。硬毛型刷子的显著优点是尼龙丝耐磨性好，因而使用寿命长，大约 是压缩型刷子的十倍，但是这种刷子不宜用于处理多层板内层基板，因基板薄不仅处理效果不 理想，而且还会造成基板卷曲。在使用刷辊式刷板机的过程中，为防止尼龙丝过热而熔化，应不断向板面喷淋自来水进行 冷却和润湿。4/18/202363浮石粉刷板机v多年来国