内层细线路板生产控制重点培训教材资料.ppt

玛斯兰电路科技实业发展有限公司 内层细线路板控制重点制作 刘学昌Date 2009 08 05 玛斯兰电路科技有限公司 培训内容 细线路板定义及品质要求工艺流程概述流程作用及输出产品品质要求流程工艺控制点 细线路板定义及主要品质要求 细线路板定义 蚀刻后线宽线距4 4mil及以下 线路密集度超过50 细线路板主要品质要求 线路规则 均匀 无断线 缺损及残铜和微短等现象线宽 线距符合工艺要求 蚀刻因子好板面洁净无氧化 工艺流程概述 玛斯兰电路科技有限公司 开料磨边洗板 开料磨边洗板 裁切磨圆角磨边洗板烤板化学前处理涂膜图像转移 曝光 显影蚀刻退膜AOI 各流程作用及输出产品品质要求 裁切 作用 按MI要求将大张基板裁切成小基板 保证尺寸的准确性 为后站顺畅生产提供符合工艺要求的板料 输出品质要求 尺寸正确无误 板面无刮伤 板边无批锋 毛刺 卷曲 撞伤 工艺控制点 叠板高度 裁切刀速 裁切刀使用寿命 垫板的使用 主要管控参数及注意事项 自动开料机叠板高度不能超过16mm 手动开料机叠板张数按工艺要求 自动机裁切时上下加垫板 裁切后检查板边批锋状况 对有批锋的板需用刀片或500 砂纸处理 裁切前检查工作台面无刮伤板面之异物 拿放板过程中轻拿轻放 圆角 作用 对板角进行圆角光滑处理 输出品质要求 圆角处无批锋 毛刺 工艺控制点 圆角刀使用寿命 圆角的角度 叠板的高度 主要管控参数及注意事项 圆角刀具有缺损 断柄及变形则立即更换 圆角后检查板角批锋状况 若有批锋则需用刀片或500 砂纸处理 圆角前检查工作台面无刮伤板面之异物 取放板过程中轻拿轻放 磨边 作用 去除板边毛刺 披锋 输出品质要求 板边无毛刺 披锋 戴棉纱手套抚摸无起毛现象 基板尺寸无误 工艺控制点 磨边刀质量 使用寿命 磨边速度 主要管控参数及注意事项 磨边板厚度控制在0 9mm 3 0mm 含铜 所有厚度大于0 9mm板均要求磨边处理 每边磨边尺寸 0 5mm 开料基板利用率100 且开料尺寸与成型尺寸相差0 1inch及以内的板开料后不用磨边处理 板边披锋 毛刺须用刀片和500 砂纸打磨处理 开料基板利用率100 且开料尺寸比成型尺寸大0 1inch以上的板开料后必须磨边处理拿放板过程中需轻拿轻放 洗板 作用 将板面上的粉尘 杂物清洗干净 输出品质要求 板面干净无粉尘杂物 工艺控制点 药水浓度 自来水的清洁度及水洗的压力 线速 烘干温度 主要管控参数及注意事项 酸洗及水洗槽每班更换一次 各挡水滚轮每班清洗一次 洗板速度控制 5m min 拿放板过程中需轻拿轻放 烤板 作用 减少基板内应力 稳定板材尺寸 防止基材涨缩 输出品质要求 保证每片板的烘烤效果 板材涨缩稳定 尺寸偏差小 工艺控制点 叠板高度 烘烤温度及时间 烘烤过程中烤箱门开启的次数 主要管控参数及注意事项 每大叠板间距及板与烤箱内壁间距 5厘米 叠板高度 0 2米 待烤箱温度升到设定温度后 方可打开计时器开始计时 烤板过程中尽量少开烤箱门 每小时开门次数不超过1次 以免影响烤板质量 拿放板过程中轻拿轻放 前处理的作用 前处理可以去除基板上的氧化物 油污 指印 灰尘颗粒及其它有机污物 增加铜面的表面积 使光致抗蚀剂能与铜面紧密的 牢固的结合在一起 玛斯兰电路科技有限公司 斯兰电路科技有限公司 前处理的方法 物理方法 常用的处理方法有磨刷法 喷砂法 化学方法 常见的处理方法有硫酸双氧水系列 过硫酸钠系列等 我司前处理所用方法为硫酸双氧水化学清洗的方法 化学清洗的作业流程 除油 酸性 溢流水洗 3 微蚀 溢流水洗 3 酸洗 溢流水洗 3 强风吹干 热风吹干除油 利用酸性除油剂中的硫酸及表面活性剂与油脂的化学反应去除铜表面的油污 手脂印等 微蚀 利用硫酸 双氧水与铜的化学反应增加铜的表面积和粗糙度 其化学反应式为CU H2SO4 H2O2 CUSO4 2H2O 副产物CUCL 酸洗 利用硫酸与铜的氧化物进行反应防止铜面氧化 其化学反应式为CUO H2SO4 CUSO4 H2O 前处理输出品质要求 板面洁净无水渍 氧化 行辘印 色差等 铜表面有微观的粗化面 品质检验 水破实验基板经前处理后我们可采用水膜破裂试验法加以检验其板面的清洁度 把处理好的基板用水浸湿 45度角放置 基板上的水膜均匀 且在30秒内水膜不破裂的情况下 板面清洁度已达到了品质的要求 工艺控制点 药水浓度 温度 喷压微蚀量及其稳定性水质要求 DI水 及其清洁效果微蚀CU2 的控制吸水海绵的清洁烘干温度及烘干段的清洁保养 玛斯兰电路科技有限公司 主要管控参数及注意事项 微蚀量控制50 10uinch 1OZ 水破时间需 60秒 吸水海棉滚轮每班生产前清洗一次 生产过程中每2小时润洗一次 烘干段加铺粘尘纸吸附粉尘杂物 每班需清洁一次 全线采用纯水配槽 水洗槽每班清洗换槽 生产过程中加开溢流 4 6L MIN 保证板面清洁度 微蚀槽CU2 不超过50G L 以较少无机盐 硫酸铜 于板面的残留 前处理图片 玛斯兰电路科技有限公司 干 湿膜前处理的侧重点不同 湿膜前处理侧重于基板铜表面的清洁度液体光致抗剂的粘合是通过化学键反应来完成的 它是以丙希酸盐为基本成分的聚合物 通过其自由移动的未聚合的丙希酸基团与铜面结合 所以铜面必须新鲜 无氧化 再通过适当的粗化 增大表面积 便可得到优良的粘附力 干膜前处理侧重于基板铜表面的微观粗糙度干膜本身具有较高的粘度和较大程度的交联 主要通过机械的连接来完成其粘附过程 玛斯兰电路科技有限公司 涂膜 涂膜有干膜和湿膜两种 我司主要用湿膜 湿膜涂覆方法主要有水平和垂直两种方式 主要是通过刮刀压力将油墨均匀挤压到滚轮纹路沟槽上 再经过滚轮运转将油墨均匀涂覆到板面上 涂膜输出品质要求 膜厚及均匀性 细线路板膜厚10um以上 膜厚极差 2um 均匀性88 以上 外观要求 板面光滑 无杂物 黑点 露铜等 板边无积墨 涂布机 群翊垂直涂布线 玛斯兰电路科技有限公司 涂布后待曝光图片 玛斯兰电路科技有限公司 膜厚及膜厚均匀性 烘烤温度及烘烤时间 油墨粘度 涂布轮及刮刀清洁频率及更换频率 出入料粘尘机粘尘纸卷切割频率 PP过滤芯更换频率 涂布工艺控制点 玛斯兰电路科技有限公司 主要管控参数及注意事项 细线路板油墨粘度 65 10sec 膜厚及均匀性 10um以上 膜厚极差 2um 均匀性88 以上 旋臂夹及拉料夹每小时用无尘布擦洗一次 涂布机传送滚轮 过滤系统 PP滤芯 每班生产前清洁更换 作用 利用感光抗蚀剂的感光反应将菲林上的导电图形转移到基板板面上 图像转移 曝光 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 Artwork 底片 Artwork 底片 曝光 菲林上透明部分有光線透过 菲林上黑色部分无光线透过 阻剂与紫光作用 单体变成聚合体 阻剂未与紫光作用 仍保持单体狀态 曝光后 曝光 Expose 反应示意图 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 曝光作业条件 曝光输出品质要求 线路转移还原性好 失真少 线宽线距变化 0 6mil 线路无断线 缺损 凸铜等 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 PhotoResist PCB 菲林 作业方式 三明治 曝光 志圣曝光机 玛斯兰电路科技有限公司 川宝曝光机 玛斯兰电路科技有限公司 机台的选择 5KW 7KW 手动 半自动 全自动曝光机 底片的质量 黑片 黄片 曝光能量及曝光时间控制 曝光能量均匀性管控 曝光清洁 曝光工艺控制点 玛斯兰电路科技有限公司 主要管控参数及注意事项 曝光尺 21级梯级曝光尺控制5至6格 底片检查 上机前检查底片线路完整 无刮伤 固定性缺陷等 机台选择 选择能量均匀性及稳定性好 曝光玻璃无刮伤 凹点的川宝半自动曝光机生产 曝光时间的控制 7KW曝光灯管使用寿命 800H 7KW曝光灯管使用寿命 8000次 曝光清洁 每片板曝光前需双面粘尘 菲林每片粘尘一次 每生产5片清洗一次 还包括曝光玻璃及框架 每生产30片对位一次 拿放板过程中轻拿轻放 显影工艺 作用 用弱碱 1 0 1 碳酸钠 溶液去除板面未感光聚合的感光油墨 使基板铜面显露出来 反应原理 R COOH Na2CO3R COO Na NaHCO3 玛斯兰电路科技有限公司 显影输出品质要求 线路清晰 线路边缘毛边符合工艺要求 板面无残胶 残膜等 显影工艺控制点 显影药水浓度 温度 压力 显影液的活性 PH值 显影点的控制 线速 水质及过滤效果 主要管控参数及注意事项 显影温度30 2 Na2CO3浓度1 0 0 1 每班至少分析一次 显影压力上喷 1 8 0 3Kg cm2 下喷 1 5 0 3Kg cm2 显影时间至少40S 显影各槽段每班清洗换槽一次 各交接段挡水轮每4H检查一次 每班至少清洁一次 生产过程中需开启自动添加补充显影新液 保证显影液活性 pH值 10 4 检板过程中轻拿轻放 显影前图片 玛斯兰电路科技有限公司 显影后的图片 玛斯兰电路科技有限公司 蚀刻工艺 作用 用强氧化物将显影后露出的铜面部分蚀刻掉 得到内层所需要的电路图形 蚀刻液的种类 酸性蚀刻液和碱性蚀刻液 我司主要用酸性氯化铜蚀刻液 总反应如下 3Cu 6HCl NaCLO33CuCl2 NaCl 3H2O 副产物CuCl 蚀刻工艺 1 Cu CuCl22CuCl2 CuCl 2Cl CuCl3 2 3 2 CuCl3 2 2HCl NaCLO32 CuCl4 2 2H2O4 2 CuCl4 2 2CuCl2 4Cl 玛斯兰电路科技有限公司 蚀刻输出的品质要求 线宽线距符合产品要求 无蚀板不净 蚀刻过度等现象 蚀刻的工艺控制点 药水浓度 温度 压力 蚀刻线速及蚀刻均匀性的控制 侧蚀 蚀刻因子 的控制 主要管控参数及注意事项 蚀刻温度50 2 HCl含量2 0 0 2N NaCLO3含量20 24Cap Cu2 含量145 15g L 比重SG1 28 1 33 每班至少分析一次 蚀刻均匀性要求 上喷 85 下喷 90 每月调整一次 建议采用低喷压 不超过2 5kg cm2 低酸性蚀刻药水蚀刻 补偿蚀刻采用自动间歇喷淋方式 以保证线路蚀刻均匀性 提高蚀刻因子 蚀刻均匀性 水平蚀刻线在细密线区存在 水沟效应 在大铜面可译为 水池效应 因水池效应的存在 朝上蚀刻面的蚀刻均匀性欠佳 基板边缘比中央部分蚀刻速率快 前缘比后端部分蚀刻速率快 影响蚀刻均匀性的因素 喷嘴到基板的距离 喷嘴形状 压力分布 传送轮的排布 摇摆频率等 玛斯兰电路科技有限公司 后蚀刻的重要性 水池效应 使蚀刻均匀性满足不了品质的要求 为此我们利用间歇式喷淋方式 补偿蚀刻 解决基板前后端蚀刻速率的差异 玛斯兰电路科技有限公司 蚀刻时侧蚀示意图 玛斯兰电路科技有限公司 蚀刻后的图片 玛斯兰电路科技有限公司 去膜 采用氢氧化钠溶液 在一定的浓度 温度情况下 加以机械喷淋或浸泡方式去除 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 这样既有利于去膜液的使用寿命 也可以减