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二、阻焊油墨阻焊油墨要永久地留在印制板表面，保护线路，起绝缘作用，它还可以在吹Sn时保护线路(给焊盘和孔壁涂上Sn)，在波峰时只和扦入元件的焊接盘焊接。1.阻焊油墨的发展印制板的表面涂覆阻焊油墨起源于上世纪60年代末，而我国的印制板阻焊油墨始于上世纪70年代末，开始从进口转入国产，同时，也出现热固型字符油墨。后受电视机和录音机、录相机的印制板的耐热条件所限，UV固化阻焊油墨也相继面世。几年后从品种上还有所增加：除颜色不同外还出现了光亮型、哑光型、布纹型、皱纹型等，供用户选择。2.光成像阻焊油墨无论是热固阻焊油墨还是UV阻焊油墨，其涂布方法均是网印图形露出印制板的焊盘。但是随着印制板图形和焊盘的线条线间距逐渐变小变密，用泵来网印图形的方法已经无法满足要求。尽管阻焊干膜的方法流行了几年，但因其材料价格昂贵，专用真空贴膜机的制造技术不普及，操作工序复杂，成品率低，现这种技术已被淘汰了。当今适于高密度印制板的是光成像阻焊油墨，它除了具备热固和UV阻焊性能外，最突出的就是它的分辨力优势(基本和光成像抗蚀抗电镀油墨相当)。3.光成像阻焊油墨的应用与普及尽管在阻焊油墨的范畴中还有热固阻焊油墨和UV固化油墨的应用，但是这些都只能用于单面和低档的电子产品印制板，生产中高档印制板时还需用光成像阻焊油墨。随着帘幕涂布技术的发展，及印制板线条密度的普遍增加，使光成像阻焊油墨不断应用普及到大中小企业中。从印制板油墨市场看，光成像抗蚀抗电镀油墨和光成像阻焊油墨不仅是印制板油墨中的主要产品，更是高精密印制板生产中的主要材料。.上道工序 前处理 涂覆 预烘 定位 曝光 显影 干燥 检查修版 蚀刻或电镀 去膜 交下工序 1前处理（Pre-cleaning) 前处理的主要目的是去除铜表面的油脂（Grease）、氧化层（Oxidized Layer）、灰尘(Dust)和颗粒(Particle)残留、水分（Moisture）和化学物质（Chemicals）特别是碱性物质（Alkaline）保证铜（Copper）表面清洁度和粗糙度，制造均匀合适的铜表面，提高感光胶与铜箔的结合力，湿膜与干膜要求有所不同，它更侧重于清洁度。 前处理的方法有：机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方法。 1） 机械研磨法 磨板条件： 浸酸时间：68s。 H2SO4：2.5%。 水洗： 58。 尼龙刷（Nylon Brush)：500800目，大部分采用600目。 磨板速度：1.21.5m/min， 间隔35cm。 水压：23kg/cm2。 严格控制工艺参数，保证板面烘干效果，从而使磨出的板面无杂质、胶迹及氧化现象。磨完板后最好进行防氧化处理。 2）化学前处理法 对于 MLB内层板（Inner Layer Board），因基材较薄，不宜采用机械研磨法而常采用化学前处理法。 典型的化学前处理工艺： 去油 清洗微蚀清洗烘干 去油： Na3PO44060g/l Na2CO34060g/l NaOH 1020g/l 温度：4060 微蚀（Mi-croetehing）： NaS2O8170200g/l H2SO4(98%) 2%V/V 温度：2040 经过化学处理的铜表面应为粉红色。无论采用机械研磨法还是化学前处理法，处理后都应立即烘干。 检查方法：采用水膜试验，水膜破裂试验的原理是基于液相与液相或者液相与固相之间的界面化学作用。若能保持水膜 1530不破裂即为清洁干净。 注意：清洁处理后的板子应戴洁净手套拿放，并立即涂覆感光胶，以防铜表面再氧化。 2涂覆（Coating） 涂覆指使铜表面均匀覆盖一层液态光致抗蚀剂。其方法有多种，如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕涂覆、滚涂等。 丝网印刷是目前常用的一种涂覆方式，其设备要求低，操作简单容易，成本低。但不易双面同时涂覆，生产效率低，膜的均匀一致性不能完全保证。一般网印时，满版印刷采用 100300目丝网?熆沟缍频牟捎?150目丝网。此法受到多数中小厂家的欢迎。 滚涂可以实现双面同时涂覆，自动化生产效率高，可以控制涂层厚度，适用于各种规格板的大规模生产，但需设备投资。 帘幕涂覆也适宜大规模生产，也能均匀控制涂覆层厚度，但设备要求高，且只能涂完一面后再涂另一面，影响生产效率。 光致涂覆层膜太厚，容易产生曝光不足，显影不足，感压性高，易粘底片；膜太薄，容易产生曝光过度，抗电镀绝缘性差及易产生电镀金属上膜的现象，而且去膜速度慢。 工作条件：无尘室黄光下操作，室温为 2325，相对湿度为555%，作业场所保持洁净，避免阳光及日光灯直射。 涂覆操作时应注意以下几方面 ? 1）若涂覆层有针孔，可能是光致抗蚀剂有不明物，应用丙酮洗净且更换新的抗蚀剂。也可能是空气中有微粒落在板面上或其他原因造成板面不干净，应在涂膜前仔细检查并清洁。 2）网印时若光致涂覆层膜太厚，是因为丝网目数太小；膜太薄，那可能是丝网目数太大所致。若涂覆层厚度不均匀，应加稀释剂调整抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。 3）涂膜时尽量防止油墨进孔。 4）无论采用何种方式，光致涂覆层（Photoimageable covercoating）都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等，皮膜厚度干燥后应达到815。 5）因液态光致抗蚀剂含有溶剂，作业场所必须换气良好。 6）工作完后用肥皂洗净手。 3预烘（Pre-curing） 预烘是指通过加温干燥使液态光致抗蚀剂膜面达到干燥，以方便底片接触曝光显影制作出图形。此工序大都与涂覆工序同一室操作。预烘的方式最常用的有烘道和烘箱两种。 一般采用烘箱干燥，双面的第一面预烘温度为 805，1015分钟；第二面预烘温度为805，1520分钟。这种一先一后预烘，使两面湿膜预固化程度存在差异，显影的效果也难保证完全一致。理想的是双面同时涂覆，同时预烘，温度805，时间约2030分钟。这样双面同时预固化而且能保证双面显影效果一致，且节约工时。 控制好预烘的温度（Temperature）和时间（Time）很重要。温度过高或时间过长，显影困难，不易去膜；若温度过低或时间过短，干燥不完全，皮膜有感压性，易粘底片而致曝光不良，且易损坏底片。所以，预烘恰当，显影和去膜较快，图形质量好。 该工序操作应注意 ? （1）预烘后，板子应经风冷或自然冷却后再进行底片对位曝光。 （2）不要使用自然干燥，且干燥必须完全，否则易粘底片而致曝光不良。预烘后感光膜皮膜硬度应为 HB1H。 （3）若采用烘箱，一定要带有鼓风和恒温控制，以使预烘温度均匀。而且烘箱应清洁，无杂质，以免掉落在板上，损伤膜面。 （4）预烘后，涂膜到显影搁置时间最多不超过48hr，湿度大时尽量在12hr内曝光显影。 （5）对于液态光致抗蚀剂型号不同要求也不同，应仔细阅读说明书，并根据生产实践调整工艺参数，如厚度、温度、时间等。 定位（Fixed Postion） 随着高密度互连技术（HDI）应用不断扩大，分辨率和定位度已成为PCB制造厂家面临的重大挑战。电路密度越高，要求定位越精确。定位的方法有目视定位、活动销钉定位，固定销钉定位等多种方法。 目视定位是用重氮片（Diazo film）透过图形与印制板孔重合对位，然后贴上粘胶带曝光。重氮片呈棕色或桔红色半透明状态，可以保证较好的重合对位精度。银盐片（Silver Film）也可采用此法，但必须在底片制作透明定位盘才能定位。 活动销钉定位系统包括照相软片冲孔器和双圆孔脱销定位器，其方法是：先将正面，反面两张底版药膜相对对准，用软片冲孔器在有效图形外任意冲两个定位孔，任取一张去编钻孔程序，就可以利用钻床一次性钻孔，印制板金属化孔及预镀铜后，便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。 固定销钉定位分两套系统，一套固定照相底版，另一套固定 PCB ，通过调整两销钉的位置，实现照相底版与PCB的重合对准。 5曝光（Exposuring） 液态光致抗蚀剂经 UV光（300400nm）照射后发生交联聚合反应，受光照部分成膜硬化而不被显影液所影响。通常选用的曝光灯灯源为高亮度、中压型汞灯或者金属卤化物汞灯。灯管6000W，曝光量100300mj/cm2，密度测定采用21级光密度表(Stouffer21)，以确定最佳曝光参数，通常为68级。液态光致抗蚀剂对曝光采用平行光要求不严格，但其感光速度不及干膜，因此应使用高效率曝光机(Drawer)。 光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间，灯的光强与激发电压有关，与灯管使用时间有关。因此，为保证光聚合反应足够的光能量，必须由光能量积分仪来控制，其作用原理是保证曝光过程中灯光强度发生变化时，能自动调整曝光时间来维持总曝光能量不变，曝光时间为 2550秒。 影响曝光时间的因素： （1）灯光的距离越近，曝光时间越短； （2）液态光致抗蚀剂厚度越厚，曝光时间越长； （3）空气湿度越大，曝光时间越长； （4）预烘温度越高，曝光时间越短。 当曝光过度时，易形成散光折射，线宽减小，显影困难。当曝光不足时，显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷，抗蚀性和抗电镀性下降。因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。 底片质量的好坏，直接影响曝光质量，因此，底片图形线路清晰，不能有任何发晕、虚边等现象，要求无针孔、沙眼，稳定性好。底片要求黑白反差大：银盐片光密度（Density）DMAX3.5，DMIN 0.15；重氮片光密度DMAX1.2,DMIN0.1。 一般来说，底片制作完后，从一个工序（工厂）传送到另一个工序（工厂），或存贮一段时间，才进入黄光室，这样经历不同的环境，底片尺寸稳定性难以保证。本人认为制完底片应直接进入黄光室，每张底片制作 80多块板，便应废弃。这样可避免图形的微变形，尤其是微孔技术更应重视这一点。 曝光工序操作注意事项 ? （1）曝光机抽真空晒匣必不可少，真空度90%，只通过抽真空将底片与工件紧密贴合，才能保证图像无畸变，以提高精度。 （2）曝光操作时，若出现粘生产底片，可能是预烘不够或者晒匣真空太强等原因造成，应及时调整预烘温度和时间或者检查晒匣抽真空情况。 （3）曝光停止后，应立即取出板件，否则，灯内余光会造成显影后有余胶。 （4）工作条件必须达到：无尘黄光操作室，清洁度为10000100000级，有空调设施。曝光机应具有冷却排风系统。 （5）曝光时底片药膜面务必朝下，使其紧贴感光膜面，以提高解像力。 6 显影（Developing） 显影即去掉（溶解掉）未感光的非图形部分湿膜，留下已感光硬化的图形部分。其方法一般有手工显影和机器喷淋显影。 该工序工作条件同涂覆工序。 机器显影配方及工艺规范 ? Na2CO30.81.2% 消泡剂0.1% 温度 302 显影时间4010秒 喷淋压力1.53kg/cm2 操作时显像点（Breok Point Control)控制在1/31/2处。为保证显影质量，必须控制显影液浓度、温度以及显影时间在适当的操作范围内。温度太高（35以上）或显影时间太长（超过90秒以上），会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀性降低。 显影后有余胶产生，大多与工艺参数有关，主要有以下几种可能： 显影温度不够； Na2CO3浓度偏低； 喷淋压力小； 传送速度较快，显影不彻底； 曝光过度； 叠板。 该工序操作注意事项 ? （1）若生产中发现有湿膜进入孔内，需要将喷射压力调高和延长显影时间。显影后应认真检查孔内是否干净，若有残胶应返工重显。 （2）显影液使用一段时间后，能力下降，应更换新液。实验证明，当显影液PH值降至10.2时，显影液已失去活性，为保证图像质量，PH10.5时的制版量定为换缸时间。 （3）显影后应充分洗净，以免碱液带入蚀刻液中。 （4）若产生开路、短路、露铜等现象，其原因一般是底片上有损伤或杂物。 7干燥 为使膜层具有优良的抗蚀抗电镀能力，显影后应再干燥，其条件为温度 100，时间12分钟。固化后膜层硬度应达到2H3H。 8 检查修版 修版实际上是进行自检，其目的主要是：修补图形线路上的缺陷部分，去除与图形要求无关的部分，即去除多余的如毛刺、胶点等，补上缺少的如针孔、缺口、断线等。一般原则是先刮后补，这样容易保证修版质量。 常用修版液有虫胶、沥青、 耐酸油墨等，比较简便的是虫胶液，其配方如下： 虫胶100150g/l 甲基紫12g/l 无水乙醇适量 修版要求：图形正确，对位准确，精度符合工艺要求；导电图形边缘整齐光滑，无残胶、油污、指纹、针孔、缺口及其它杂质，孔壁无残膜及异物； 90%的修版工作量都是由于曝光工具不干净所造成，故操作时应经常检查底片，并用酒精清洗晒匣和底片，以减少修版量。修版时应注意戴细纱手套，以防手汗污染版面。若头两道工序做得相当好，几乎无修版量，可省掉修版工序。 9去膜（Strip） 蚀刻（Etching）或电镀（Plating）完毕，必须去除抗蚀保护膜，通常去膜采用48%的NaOH水溶液，加热膨胀剥离分化而达到目的。方法有手工去膜和机器喷淋去膜。 采用喷淋去膜机，其喷射压力为 23kg/cm2，去膜质量好，去除干净彻底，生产效率高。提高温度可增加去膜速度，但温度过高，易产生黑孔现象，故温度一般宜采用5060。 去膜后务必清洁干净，若去膜后表面有余胶，其原因主要是烘烤工序的工艺参数不正确，一般是烘烤过度。 以上讨论，部分代表个人经验之谈，总而言之，严格控制工艺条件，是保证产品质量的前提。只有根据各个公司的工艺装备和工艺技术水平，采用行之有效的操作技巧及工艺方法，加强全面质量管理 (TQM)，才能大大提高产品的合格率。 丝网印刷在PCB制造中的应用PCBTech.Net时间:2005-08-30 22:01来源:华东电子工程研究所点击: 1246次 印制电路板(PCB)的出现与发展，给电子工业带来了重大变革，它已经成为各种电子设备和仪器中必不可少的部件。随着网印技术的不断发展，用于PCB行业的新型网印材料、网印工艺及检测设备已日臻完善，使得当前的网印工艺技术能够适应高密度的PCB生产。丝网印刷在PCB制造中的印制电路板(PCB)的出现与发展，给电子工业带来了重大变革，它已经成为各种电子设备和仪器中必不可少的部件。随着网印技术的不断发展，用于PCB行业的新型网印材料、网印工艺及检测设备已日臻完善，使得当前的网印工艺技术能够适应高密度的PCB生产。丝网印刷在PCB制造中的应用主要有以下三个方面：a PCB表面阻焊层的应用；b PCB图形转移过程和抗蚀抗电镀层的应用；c PCB表面标记符号的应用。由于前两种应用在技术上的实现较为困难，本文将针对性地予以介绍，同时针对PCB工艺的丝网印刷材料作概要性介绍。一、丝网印刷材料1丝网丝网是网印制版中最重要的组成部分，这是因为它是控制油墨的流动性和印刷厚度的关键，同时它决定了网版的耐用性和质开关制造技术中得到广泛应用。除此之外，丝网与网版感光材料有极好的结合性也是制作高质量、高精度网印版的一个重要因素。为了保证丝网与感光材料的良好结合，传统的做法是对新的丝网进行粗化及脱脂处理，这样可以保证网版质量及延长丝网使用寿命。2.印版感光材料印版感光材料常用的有重氮感光剂、感光膜片等。在丝网印刷网版制作中普遍采用的是重氮型感光乳剂。感光膜片具有膜层厚度均匀可控、高解像力、高清晰度、耐磨、与丝网有强附着性等特点，在印制板的字符印刷中得到了广泛的应用。3.网框网框的材质和截面的形状非常重要，相对于某种规格的网框，如果网框强度不够，则不能保证张力的一致性。现在一般使用的是高张力铝质网框。4.网印油墨下面主要介绍应用于PCB行业的部分网印油墨，具体用途及特性见表l。二、PCB表面阻焊层的应用印制电路板的阻焊膜是一个永久性的保护层，它不仅在功能上具有防焊、保护、提高绝缘电阻等作用，而且对电路板的外观质量也有很大影响。早期阻焊膜印刷是先使用阻焊底片制作网版图形，再印刷UV光固化型阻焊油墨。每次印刷后，由于丝网变形、定位不准等原因造成焊盘上残留多余的阻焊膜，需要很长的时间来刮除，消耗大量的人力与时间。液态感光阻焊油墨不需要制作网版图形，采用空网印刷，接触式曝光。这种工艺对位精度高、阻焊膜附着力强、耐焊性好、生产效率高，现已逐渐代替光固型油墨。1工艺流程制阻焊膜底片冲底片定位孔清洗印制板配制油墨双面印刷预烘曝光显影热固2关键工艺过程分析(1) 预烘预烘的目的是为了蒸发油墨中所含的溶剂，使阻焊膜成为不粘的状态。针对油墨的不同，其预烘的温度、时间各不相同。预烘温度过高，或干燥时间过长，会导致显影不良，降低解像度；预烘时间过短，或温度过低，在曝光时会粘连底片，在显影时，阻焊膜会受到碳酸钠溶液的侵蚀，引起表面失去光泽或阻焊膜膨胀脱落。(2)曝光液态光致抗蚀剂经 UV光（300400nm）照射后发生交联聚合反应，受光照部分成膜硬化而不被显影液所影响。通常选用的曝光灯灯源为高亮度、中压型汞灯或者金属卤化物汞灯。灯管6000W，曝光量100300mj/cm2，密度测定采用21级光密度表(Stouffer21)，以确定最佳曝光参数，通常为68级。液态光致抗蚀剂对曝光采用平行光要求不严格，但其感光速度不及干膜，因此应使用高效率曝光机(Drawer)。 光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间，灯的光强与激发电压有关，与灯管使用时间有关。因此，为保证光聚合反应足够的光能量，必须由光能量积分仪来控制，其作用原理是保证曝光过程中灯光强度发生变化时，能自动调整曝光时间来维持总曝光能量不变，曝光时间为 2550秒。 影响曝光时间的因素： （1）灯光的距离越近，曝光时间越短； （2）液态光致抗蚀剂厚度越厚，曝光时间越长； （3）空气湿度越大，曝光时间越长； （4）预烘温度越高，曝光时间越短。 当曝光过度时，易形成散光折射，线宽减小，显影困难。当曝光不足时，显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷，抗蚀性和抗电镀性下降。因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。 底片质量的好坏，直接影响曝光质量，因此，底片图形线路清晰，不能有任何发晕、虚边等现象，要求无针孔、沙眼，稳定性好。底片要求黑白反差大：银盐片光密度（Density）DMAX3.5，DMIN 0.15；重氮片光密度DMAX1.2,DMIN0.1。 一般来说，底片制作完后，从一个工序（工厂）传送到另一个工序（工厂），或存贮一段时间，才进入黄光室，这样经历不同的环境，底片尺寸稳定性难以保证。本人认为制完底片应直接进入黄光室，每张底片制作 80多块板，便应废弃。这样可避免图形的微变形，尤其是微孔技术更应重视这一点。 曝光工序操作注意事项 ? （1）曝光机抽真空晒匣必不可少，真空度90%，只通过抽真空将底片与工件紧密贴合，才能保证图像无畸变，以提高精度。 （2）曝光操作时，若出现粘生产底片，可能是预烘不够或者晒匣真空太强等原因造成，应及时调整预烘温度和时间或者检查晒匣抽真空情况。 （3）曝光停止后，应立即取出板件，否则，灯内余光会造成显影后有余胶。 （4）工作条件必须达到：无尘黄光操作室，清洁度为10000100000级，有空调设施。曝光机应具有冷却排风系统。 （5）曝光时底片药膜面务必朝下，使其紧贴感光膜面，以提高解像力。显影（Developing） 显影即去掉（溶解掉）未感光的非图形部分湿膜，留下已感光硬化的图形部分。其方法一般有手工显影和机器喷淋显影。 该工序工作条件同涂覆工序。 机器显影配方及工艺规范 ? Na2CO30.81.2% 消泡剂0.1% 温度 302 显影时间4010秒 喷淋压力1.53kg/cm2 操作时显像点（Breok Point Control)控制在1/31/2处。为保证显影质量，必须控制显影液浓度、温度以及显影时间在适当的操作范围内。温度太高（35以上）或显影时间太长（超过90秒以上），会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀性降低。 显影后有余胶产生，大多与工艺参数有关，主要有以下几种可能： 显影温度不够； Na2CO3浓度偏低； 喷淋压力小； 传送速度较快，显影不彻底； 曝光过度； 叠板。 该工序操作注意事项 ? （1）若生产中发现有湿膜进入孔内，需要将喷射压力调高和延长显影时间。显影后应认真检查孔内是否干净，若有残胶应返工重显。 （2）显影液使用一段时间后，能力下降，应更换新液。实验证明，当显影液PH值降至10.2时，显影液已失去活性，为保证图像质量，PH10.5时的制版量定为换缸时间。 （3）显影后应充分洗净，以免碱液带入蚀刻液中。 （4）若产生开路、短路、露铜等现象，其原因一般是底片上有损伤或杂物。(3)油墨粘度调节液态感光阻焊油墨的粘度主要是通过硬化剂与主剂的配比以及稀释剂添加量来控制。如果硬化剂的加入量不够，可能会产生油墨特性的不平衡。硬化剂混合后，在常温下会进行反应，其粘度变化如下。30min以内：油墨主剂和硬化剂还没有充分融合，流动性不够，印刷时会堵塞丝网。30min10h：油墨主剂和硬化剂已充分融合，流动性适当。10h以后：油墨本身各材料间的反应一直主动进行，结果造成流动性变大，不好印刷，硬化剂混合后的时间越长，树脂和硬化剂的反应也越充分，随之油墨光泽也变好。为使油墨光泽均匀、印刷性好，最好在硬化剂混合后放置30min开始印刷。如果稀释剂加入过多，会影响油墨的耐热性及硬化性。总之，液态感光阻焊油墨的粘度调节十分重要：粘度过稠，网印困难。网版易粘网；粘度过稀，油墨中的易挥发溶剂量较多，给预固化带来困难。油墨的粘度采用旋转式粘度计测量。在生产中，还要根据不同的油墨及溶剂，具体调整粘度的最佳值。三、PCB图形转移过程中抗蚀抗电镀层的应用在印制板的制作工艺中，图形转移是关键工序，以前常用干膜工艺来进行印制电路图形的转移。现在，湿膜主要用于多层印制板的内层线路图形的制作和双面及多层板的外层线路图形的制作。1工艺过程前处理网印烘烤曝光显影抗电镀或抗腐蚀去膜下道工序2关键工艺过程分析(1) 涂布方式的选择湿膜涂布的方式有网印型、滚涂型、帘涂型、浸涂型。在这几种方法中，滚涂型方法制作的湿膜表面膜层不均匀，不适合制作高精度印制板；帘涂型方法制作的湿膜表面膜层均匀一致，厚度可精确控制，但帘涂式涂布设备价格昂贵、适合大批量生产；浸涂型方法制作的湿膜表面膜层厚度较薄，抗电镀性差。根据现行PCB生产要求，一般采用网印型方法进行涂布。(2)前处理湿膜和印制板的粘合是通过化学键合来完成，通常湿膜是一种以丙稀酸盐为基本成分的聚合物，它是通过自由移动的未聚合的丙稀酸盐团与铜结合。本工艺采用先化学清洗再机械清洗的方法来确保上述的键合作用，从而使表面无氧化、无油污、无水迹。(3)粘度与厚度的控制油墨粘度与稀释剂的关系见图l。由图中可以看出，在5的点上，湿膜的枯度为150PS，低于此粘度印刷的厚度，达不到要求。湿膜印刷原则上不加稀释剂，如要添加应控制在5以内。湿膜的厚度是通过下述公式来计算：hwhs- (S + hs)+P式中，hw为湿膜厚度；hs为丝网厚度；S为填充面积；P为油墨固体含量。以100目的丝网为例：丝网厚度：60 m；开孔面积：30；油墨的固体含量：50。湿膜的厚度=60-(6070) 50=9m当湿膜用于抗腐蚀时，其膜厚一般要求为1520 m；当用于抗电镀时其膜厚一般要求为2030m。因此，湿膜用于抗腐蚀时，应印刷2遍，此时厚度为18m左右，符合抗腐蚀要求；用于抗电镀时，应印刷3遍，此时厚度为27m左右，符合抗电镀膜厚要求。湿膜过厚时易产生曝光不足、显像不良、耐蚀刻差等缺点，抗电镀时会被药水浸蚀，造成脱膜现象，且感压性高，在贴合底片时易产生粘底片情况；膜过薄时容易产生曝光过度、电镀绝缘性差、脱膜和在膜层上出现电镀金属的现象等缺点，另外，曝光过度时，去膜速度也较慢。四、结论随着网印技术的发展，网印技术在印制电路制造业中占有越来越重要的地位，它的应用，不仅提高了印制电路的生产效率，降低了印制电路的生产成本，还提高了印制电路板的加工质量。另一方面，由于网印材料的研究、开发与应用，特别是功能性油墨的开发，使丝网印刷的应用领域更加多样化，并且得到了不断扩展，例如薄膜开关制造技术中的银浆印刷；SMT制造技术中焊膏的印刷与模板制造；PCB可剥性油墨的应用等 液态感光油墨一、前处理：对铜面用800-1000目的磨刷进行处理，若严重污染则采用微蚀处理。二、调油：主剂与硬化剂按2：1的比例混合充分搅拌，使用时间不能超过72小时。三、稀释：添加稀释剂最好量为3%，添加后充分搅拌。四、印刷：用49-77T/cm聚酯网网印，肖氏硬度65-75度。刮胶角度为10-15度。51T网能在1OZ的线路上印出约为20-30微米厚的膜。膜薄的能得到较好的挠性。五、烘干：空气循环烘箱 30分钟 80-85度。空气流速 1-1.5m/s板间距 30-40mm曝光前冷却到室温再进行曝光。六、曝光：400-600mj/cm2 用5-7KW的金属卤素灯。室温控制在30度以下。曝光级数为7-9级。七、显影：0.8-1.0%碳酸钠或碳酸钾显影。PH值为11.310.5 温度为30-40度。压力为15-45PSI，光级数为9-11级。八、烘烤：烘干时间60分钟，温度为150度。板间距30-40MM塞孔加工工艺探讨PCBTech.Net时间:2008-07-23 16:39来源:深圳市爱升精密电路科技有限公司点击: 13959次 摘要 塞孔一词对印刷电路板业界而言并非是新名词，目前用于封装类的PCB板Via孔均要求过孔塞油，现行多层板均被要求防焊绿漆塞孔；但上述制程皆为应用于外层之塞孔作业，内层盲埋孔亦要求进行塞孔加工。本文将重点探讨各种塞孔加工工艺的优点与弊端。 关键词：Stack Via 作者简介：袁斌：2000年至今一直从事PCB干流程制程方面研究，在线路、阻焊、层压及机加工方面有着丰富的经验及独特的见解。现为深圳市爱升精密电路科技有限公司 工艺部主管Tel1028Fax-mail：摘要塞孔一词对印刷电路板业界而言并非是新名词，目前用于封装类的PCB板Via孔均要求过孔塞油，现行多层板均被要求防焊绿漆塞孔；但上述制程皆为应用于外层之塞孔作业，内层盲埋孔亦要求进行塞孔加工。本文将重点探讨各种塞孔加工工艺的优点与弊端。关键词：Stack Via，CTE，Aspect Ratio，网印印刷塞孔，树脂一 前言HDI 高密度连接技术的时代，线宽与线距等将无可避免往愈小愈密的趋势发展，也因而衍生出不同以往型态的PCB 结构出现，如Via on Pad、Stack Via 等等，在此前提下内层埋孔通常被要求完全填满并研磨平整以增加外层的布线面积，市场的需求不仅考验PCB业者的制程能力同时也迫使原物料供货商必须开发出更Hi-Tg、Low CTE、低吸水率、无溶剂、低收缩率、容易研磨等等特性的塞孔油墨以满足业界的需求。塞孔段之主要流程为钻孔、电镀、孔壁粗化（塞孔前处理）、塞孔、烘烤、研磨等。在此将针对树脂塞孔制程做较为详尽的介绍。同时外层线路由于封装之需要，亦需将所有Via孔使用油墨或树脂填充，防止孔内藏锡造成其他功能性隐患，二 现行塞孔方式与能力现行的塞孔方式一般采用一下几种工艺：1、树脂填充（多用于内层塞孔或HDI/BGA封装板）2、塞孔烘干后印刷表面油墨3、使用空白网连塞带印4、于HAL后塞孔三 塞孔工艺及优缺点分析网印塞孔为目前业界普遍使用的塞孔作业方式，因其所需之主要设备印刷机台为各家业者均普遍拥有项目；而所必需之工具如：印刷网板、刮刀、下垫板、对位Pin等等也几乎是随处可见之常备物料，其作业流程并非是很困难的操作，以单次行程的刮刀印刷在与内层塞孔孔径位置相符的网板上，藉由印刷压力将油墨塞入孔径内，同时为使油墨顺利塞入孔内在内层塞孔板的下方，需准备一可供塞孔孔径透气用之下垫板，使孔内空气在塞孔过程中可顺利排出，而达到100%塞满的效果。即使如此若要获得符合要求的塞孔质量，关键在于各项操作的优化参数，这包含了网板的网目、张力、刮刀硬度、角度、速度等等方面均会影响到塞孔质量，而不同的塞孔孔径纵横比也会有不同的参数考虑，作业员需具备相当之经验方可获得最佳的作业条件。优点缺点印刷机台用途广泛，可应用于防焊及文字印刷等等制程作业人员需累积相当之操作经验后方可熟练为普遍的塞孔方式，流程安排也相对较为容易作业参数繁琐、复杂不需塞孔之孔径可于网板上设置挡点，避免沾墨生产效率较差无须额外购置塞孔设备，适于业界现有制程每一款需塞孔板均需另外制作相对应的网板各种塞孔加工工艺的优缺点如下： 影响塞孔量饱满度的因数印刷刮胶与丝印方法的影响 干膜曝光工艺学习资料干膜曝光即在紫外光照射下，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。曝光一般在自动双面曝光机内进行，现在曝光机根据光源的冷却方式不同，可分风冷和水冷式两种，影响曝光成像质量的因素除干膜光致抗蚀剂的性能外，光源的选择、曝光时间(曝光量) 的控制、照相底版的质量等都是影响曝光成像质量的重要因素。 一。光源的选择任何一种干膜都有其自身特有的光谱吸收曲线，而任何一种光源也都有其自身的发射光谱曲线。如果某种干膜的光谱吸收主峰能与某种光源的光谱发射主峰相重叠或大部分重叠，则两者匹配良好，曝光效果最佳。国产干膜的光谱吸收曲线表明，光谱吸收区为310440nm(毫微米)。镐灯、高压汞灯、碘镓灯在310440nm波长范围均有较大的相对辐射强度， 是干膜曝光较理想的光源。氙灯不适应于干膜的曝光。同时还应考虑选用功率大的光源，因为光强度大，分辨率高，而且曝光时间短，照相底片受热变形的程度也小，此外灯具设计也很重要，要尽量做到使入射光均匀性好，平行度高，以避免或减少图形曝光不均匀。二。曝光时间(曝光量)的控制在曝光过程中，干膜的光聚合反应并非“一引而发”或“一曝即成”，而是大体经过三个阶段。干膜中由于存在氧或其它有害杂质的阻碍，因而需要经过一个诱导的过程，在该过程内引发剂分解产生的游离基被氧和杂质所消耗，单体的聚合甚微。但当诱导期一过，单体的光聚合反应很快进行，胶膜的粘度迅速增加，接近于突变的程度，这就是光敏单体急骤消耗的阶段，这个阶段在曝光过程中所占的时间比例是很小的。当光敏单体大部分消耗完时，就进入了单体耗尽区，此时光聚合反应已经完成。该过程类似于原子弹爆炸的过程。正确控制曝光时间是得到优良的干膜抗蚀图像非常重要的因素。当曝光不足时，由于单体聚合的不彻底，在显影过程中，胶膜溶涨变软，线条不清晰，色泽暗淡，甚至脱胶，在电镀前处理 或电镀过程中，膜起翘、渗镀、甚至脱落。当曝光过头时会造成难于显影、胶膜发脆、留下残胶等弊病。更为严重的是不正确的曝光将产生图像线宽的偏差，过量的曝光会使图形电镀的线条变细，使印制蚀刻的线条变粗，反之，曝光不足使图形电镀的线条变粗，使印制蚀刻的线条变细。 如何正确确定曝光时间呢?由于应用于膜的各厂家所用的曝光机不同，即光源，灯的功率及灯距不同，因此干膜生产厂家很难推荐一个固定的曝光时间。国外生产干膜的公司都有自己专用的或推荐使用的某种光密度尺，干膜出厂时都标出推荐的成像级数、国内的干膜生产厂家没有自己专用的光密度尺， 通常推荐使用瑞斯顿帜iston)17级或斯图费(stouffer)21级光密度尺。瑞斯顿17级光密度尺第一级的光密度为0.5，以后每级以光密度差AD为0.05递增，到第17级光密度为1.30。 斯图费2l级光密度尺第一级的光密度为0.05，以后每级以光密度差D为015递增，到第2l级光密度为3.05。 在用光密度尺进行曝光时，光密度小的(即较透明的)等级，干膜接受的紫外光能量多，聚合的较完全，而光密度大的(即透明程度差的)等级，干膜接受的紫外光能量少，不发生聚合或 聚合的不完全，在显影时被显掉或只留下一部分。这样选用不同的时间进行曝光便可得到不同的成像级数。现将瑞斯顿17级光密度尺的使用方法简介如下：a进行曝光时药膜向下；b在覆铜箔板上贴膜后放15分钟再曝光；c曝光后放置30分钟显影。 任选一曝光时间作为参考曝光时间，用Tn表示，显影后留下的最大级数叫参考级数，将推荐的使用级数与参考级数相比较，并按下面系数表进行计算。级数差系数K级数差系数K 1 1.122 6 2.000 2 1.259 7 2.239 3 1.413 8 2.512 4 1.585 9 2.818 5 1.778 10 3.162 当使用级数与参考级数相比较需增加时，使用级数的曝光时间TKTR。当使用级数与参考级数相比较需降低时，使用级数的曝光时间TTR/K。这样只进行一次试验便可确定最佳曝光时间。 在无光密度尺的情况下也可凭经验进行观察，用逐渐增加曝光时间的方法，根据显影后干膜的光亮程度、图像是否清晰、图像线宽是否与原底片相符等来确定适当的曝光时间。严格的讲，以时间来计量曝光是不科学的，因为光源的强度往往随着外界电压的波动及灯的老化而改变。光能量定义的公式EIT，式中E表示总曝光量，单位为毫焦耳平方厘米；I表示光的强度，单位为毫瓦平方厘米；T为曝光时间，单位为秒。从上式可以看出，总曝光量E随光强I 和曝光时间T而变化。当曝光时间T恒定时，光强I改变，总曝光量也随之改变，所以尽管严格控制了曝光时间，但实际上干膜在每次曝光时所接受的总曝光量并不一定相同，因而聚合程度也就不同。为使每次曝光能量相同，使用光能量积分仪来计量曝光。其原理是当光强I发生变化时， 能自动调整曝光时间T，以保持总曝光量E不变。三。照相底版的质量照相底版的质量主要表现在光密度和尺寸稳定性两方面。关于光密度，要求最大光密度Dmax大于4，最小光密度Dmin小于02。最大光密度是指底片在紫外光中，其表面挡光膜的挡光下限，也就是说，底片不透明区的挡光密度Dmax超过4时，才能达到良好的挡光目的。最小光密度是指底片在紫外光中，其挡光膜以外透明片基所呈现的挡光上限，也就是说，当底片透明区之光密度Dmin小于0.2时，才能达到良好的透光目的。照相底片的尺寸稳定性(指随温度、湿度和储存时间的变化)将直接影响印制板的尺寸精度和图像重合度，照相底片尺寸严重胀大或缩小都会使照相底版图像与印制板的钻孔发生偏离。国产 硬性软片受温度和湿度的影响，尺寸变化较大，其温度系数和湿度系数大约在 (5060)106及(5060)106，对于一张长度约400mm的底片，冬季和夏季 的尺寸变化可达0.51mm，在印制板上成像时可能偏半个孔到一个孔的距离。因此照相底版的生产、使用和储存最好均在恒温恒湿的环境中。另曝光机如冷却系统有问题，机内温度过高会使底片产生胀缩影响定位精度。采用厚聚酯片基的银盐片(例如0.18mm)和重氮片，可提高照相底版的尺寸稳定性。 除上述三个主要因素外，曝光机的真空系统及真空框架材料的选择等也会影响曝光成像的质量。 四。曝光定位（适用于非自动曝光机）1)目视定位通常适用于使用重氮底版的手动定位曝光，重氮底版呈棕色或桔红色的半透明状态；但不透紫外光，透过重氮图像使底版的焊盘与印制板的孔重合对准，用胶带固定即可进行曝光。2)脱销定位系统定位 脱销定位系统包括照相软片冲孔器和双圆孔脱销定位器。 定位方法是：首先将正面、反面两张底版药膜相对在显微镜下对准；将对准的两张底版用 软片冲孔器于底版有效图像外任冲两个定位孔，把冲好定位孔的底版任取一张去编钻孔程序， 便能得到同时钻出元件孔及定位孔的数据带，一次性钻出元件孔及定位孔，印制板金属化孔及预镀铜后，便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。3)固定销钉定位，固定销钉分两套系统，一套固定照相底版，另一套固定印制板，通过调整两销钉的位置，实现照相底版与印制板的重合对准。一般曝光后聚合反应还要持续一段时间，为保证工艺的稳定性，曝光后不要立即揭去聚酯膜，以使聚合反应持续进行。一般曝光以后需放置15分钟30分钟以后才显影，待显影前再揭去聚酯膜。防焊工艺简介PCBTech.Net时间:2003-10-10 02:21来源:中国PCB技术网点击: 2080次 1 制程目的 A. 防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，将所有线路及铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量。 B. 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以维持板面良好的绝缘， C. 绝缘：由于板子愈来愈薄，线宽 1 制程目的A. 防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，将所有线路及铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量。 B. 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以维持板面良好的绝缘， C. 绝缘：由于板子愈来愈薄，线宽距愈来愈细，故导体间的绝缘问题日形突显，也增加防焊漆绝缘性质的重要性。2制作流程防焊漆：俗称绿漆，(Solder mask or Solder Resist)，为便于肉眼检查，故于主漆中多加入对眼睛有帮助的绿色颜料，其实防焊漆了绿色之外，尚有黄色、白色、黑色等颜色。防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型、UV硬化型、液态感光型(LPISM-Liquid Photo Imagable Solder Mask)型油墨以及干膜防焊型(Dry Film， Solder Mask)，其中液态感光型为目前制程大宗。所以本单元只介绍液态感光作业。其步骤如下所叙：铜面处理 印墨 预烤 曝光 显影 后烤 上述为网印式作业，其它coating方式如Curtain coating、Spray coating等有其不错的发展潜力，后面也有介绍。2.1液态感光油墨简介：A. 缘起： 液态感光油墨有三种名称：液态感光油墨(Liquid Photoimagable Resist Ink)。 液态光阻油墨(Liquid Photo Resist Ink)。 湿膜(Wet Film以别于Dry Film) 其别于传统油墨的地方，在于电子产品的轻薄短小所带来的尺寸精度需求，传统网版技术无法突破。网版能力一般水平线宽可达7-8mil间距可达10l5mil，而现今追求的目标则 Five Five，干膜制程则因密接不良而可能有焊接问题，此为液态绿漆发展之原因。 B. 液态油墨分类 a.依电路板制程分类：液态感光线路油墨(Liquid Photoimagable Etching Plating Resist Ink)。 液态感光防焊油墨(Liquid Photoimagable Solder Resist Ink)。 b.依涂布方式分类：浸涂型(Dip Coating)。 滚涂型(Roller Coating)。 帘涂型(Curtain Coating)。 静电喷涂型(Electrostatic Spraying)。电着型(Electrodeposition)。 印刷型(Screen Printing)。 C. 液态感光油墨基本原理 a.要求 感亮度解像度高-Photosensitivity Resolution-感旋光性树脂。 密着性平坦性好-Adhesion Leveling。 耐酸碱蚀刻 -Acid Alkalin Resistance。 安定性-Stability。 操作条件宽-Wide Operating Condition。 去墨性-Ink Removin