一 前言最早PCB出產(chǎn)過(guò)程的圖形轉(zhuǎn)移材料采用濕膜,跟著濕膜的不斷使用和PCB技術(shù)要求進(jìn)步,濕膜的缺點(diǎn)也顯露出來(lái)了,主要聚中在出產(chǎn)周期長(zhǎng)、涂膜厚度不均、涂膜后板面針眼和雜物太多、孔中顯影難題。導(dǎo)致了濕膜的后續(xù)出產(chǎn)題目較多,過(guò)程控制起來(lái)難題,終極濕膜被干膜取代了。
跟著PCB裝配技術(shù)發(fā)展,以及PCB的線條和線間距愈來(lái)愈小、精度和密度要求也進(jìn)步了,傳統(tǒng)干膜在這樣的PCB圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中題目泛起,主要體現(xiàn)在干膜的分辨率不能再進(jìn)步(主要是干膜的聚酯籠蓋膜造成的),已不能知足特殊PCB出產(chǎn)的需要,而基材的針眼、凹坑、劃傷影響了貼膜的效果,從而造成成品的沙眼、缺口、斷線等。提高前輩的濕膜為這些題目的解決提供了一種途徑。
二 題目的泛起我公司在圖形轉(zhuǎn)移(也含有內(nèi)層的圖形轉(zhuǎn)移)過(guò)程中一直使用的是干膜,效果也不錯(cuò),沒泛起什么題目。但在今年的四、蒲月,我們出產(chǎn)的線路板內(nèi)外層線條和線間距均達(dá)到了0.15mm,在使用干膜圖形轉(zhuǎn)移時(shí)造成內(nèi)層大批量的報(bào)廢、外層在顯影后多次泛起沙眼、缺口、斷線造成返工,內(nèi)層在黑化后更嚴(yán)峻;接著又泛起了單面板焊盤嚴(yán)峻脫落,報(bào)廢也良多,這嚴(yán)峻影響了出產(chǎn)。針對(duì)這些題目我和同事作了相應(yīng)的試驗(yàn)查找原因,對(duì)清洗、刷板的效果進(jìn)行了跟蹤,最后貼膜前的板子都達(dá)到了最佳效果;我們又改變了貼膜的方法,對(duì)貼膜機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,改變顯影液的參數(shù),針對(duì)單面板我們又對(duì)打磨效果進(jìn)行了跟蹤。最后,單面板的題目解決了,但要求較高的內(nèi)外層的題目沒有解決。根據(jù)市場(chǎng)的需要,為進(jìn)步我公司的技術(shù)水平,為解決這個(gè)題目,我們采用了提高前輩的濕膜來(lái)進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移。
三 濕膜的特點(diǎn)1. 附著力、籠蓋性好濕膜本身是由感光性樹脂合成,添加了感光劑、色料、填料及溶劑的一種藍(lán)色粘稠狀液體。基材上的凹坑、劃傷部門與濕膜的接觸良好,且濕膜主要是通過(guò)化學(xué)鍵的作用與基材來(lái)粘合的,從而濕膜與基材銅箔間有優(yōu)良好的附著力,使用絲網(wǎng)印刷能得到很好的籠蓋性,這為高密度的精細(xì)線條PCB的加工提供前提。通過(guò)表一可以說(shuō)明濕膜的附著力:
表一 干膜、濕膜附著力試驗(yàn)對(duì)比表涂層類型模塊脫落比例(%)干膜濕膜表一的數(shù)據(jù)表明了濕膜的附著力比干膜好得多,相對(duì)于精細(xì)線條的制作濕膜要好得多。
2.優(yōu)良的分辨率濕膜與基材的接觸性、籠蓋性好,又采用底片接觸式曝光,縮短了光程,減少了光的能損失、光散射引起的誤差。這使?jié)衲さ姆直媛实囊话阍?5μm以下,進(jìn)步了圖形制作的精密度,而實(shí)際出產(chǎn)中干膜的分辨率很難達(dá)到50μm。
3.本錢低廉濕膜的厚度可控,一般來(lái)說(shuō)比干膜較薄,包裝用度也低,相對(duì)來(lái)講濕膜本錢要低點(diǎn)。濕膜在精細(xì)線條的內(nèi)層制作過(guò)程中合格率大大進(jìn)步,同干膜比擬節(jié)約20%的材料本錢。顯影濕的速度要快30%,蝕刻速度也可進(jìn)步10―20%,褪膜的速度也可增加,從而節(jié)約了能源、進(jìn)步設(shè)備的利用率,終極本錢降低了。
4.消除板邊發(fā)毛貼干膜板邊易發(fā)毛、易產(chǎn)生膜碎,在出產(chǎn)過(guò)程中會(huì)影響板子的合格率,印濕膜的板子邊沿沒有膜碎和發(fā)毛現(xiàn)象。
四 濕膜的工藝流程我們公司根據(jù)自身前提,使用了多種濕膜,最后選用了北京力拓達(dá)的濕膜。其內(nèi)層工藝操縱流程如下:
刷板(基板前處理)→絲網(wǎng)印刷→烘干→曝光→顯影→蝕刻→去膜一般的雙面板工藝流程:
刷板(基板前處理)→絲網(wǎng)印刷→烘干→曝光→顯影→電鍍→去膜→蝕刻五 濕膜應(yīng)用時(shí)的操縱要點(diǎn)1.刷板對(duì)前工序提供的材料(即出產(chǎn)板)要求板面無(wú)嚴(yán)峻的的氧化、油污、折皺。我們采用酸洗(5%硫酸)噴淋,除去有機(jī)雜質(zhì)和無(wú)機(jī)污物,然后使用500目的尼龍刷輥磨刷。刷板后要達(dá)到:銅表面無(wú)氧化、銅表面被平均粗化、銅表面具有嚴(yán)格的平整性,還要銅表面無(wú)水跡。這種效果增強(qiáng)了濕膜與銅箔表面的結(jié)協(xié)力,以知足后續(xù)工序工藝的要求。刷板后的銅箔表面狀態(tài)直接影響PCB的成品率。
2.絲網(wǎng)印刷為達(dá)到需要厚度的濕膜,絲印前要選絲網(wǎng),要留意絲網(wǎng)的厚度、目數(shù)(即單位長(zhǎng)度上的線數(shù))。膜厚同絲網(wǎng)的透墨量有關(guān),油墨的理論透墨量(Uth)為:
?。╳+d)2 ×( D ─ 網(wǎng)沙厚度 d ─ 線徑 w ─ 啟齒寬)實(shí)際透墨量還與濕膜粘度、刮膠壓力、刮膠移動(dòng)速度有關(guān),為達(dá)到平均籠蓋,刮刀口要軔磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之間,膜過(guò)厚輕易產(chǎn)生曝光不足、顯影不好,預(yù)烘難控制,易造成戰(zhàn)地片,操縱難題。膜過(guò)薄易產(chǎn)生曝光過(guò)度,耐蝕性好,電鍍時(shí)的絕緣性差,去膜也難題。制造0.15μm以下的精細(xì)線條,膜后應(yīng)小于20μ濕膜在用前要調(diào)好粘度,并充分?jǐn)嚢杵骄o止十五分鐘,絲印房間的環(huán)境要保持潔凈,以免外來(lái)雜物落在面上影響板子的合格率,溫度要控制在20℃左右,相對(duì)濕度要在50%上下。
3.預(yù)烘預(yù)烘參數(shù)使用第一面在80-100℃烘7-10分鐘,第二面也在80-100℃烘10-20分鐘。預(yù)烘主要是蒸發(fā)油墨中的溶劑,預(yù)烘關(guān)系到濕膜應(yīng)用的成敗。預(yù)烘不足,在貯存、搬運(yùn)過(guò)程中易粘板,曝光時(shí)易粘底片,終極造成斷線或短路;預(yù)烘過(guò)度,易顯影不凈,線條邊沿由鋸齒狀。預(yù)烘直接影響到PCB的質(zhì)量,所以在平時(shí)的操縱重要常常測(cè)試濕膜厚度,并根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)節(jié)烘箱的參數(shù),常常檢查烘箱的鼓風(fēng)和輪回系統(tǒng)是否良好。烘干后的板子要盡快曝光,最好不要超過(guò)12小時(shí)。
4.曝光曝光是在紫外線的作用下,濕膜中的單體分子在吸收光能量后產(chǎn)生的光聚合反應(yīng)過(guò)程。選用功率大的曝光機(jī),以減少曝光時(shí)間和熱量的累積,保證曝光圖形的不亂性和減少粘底片。每班要保持曝光間潔凈,以免雜物附著在版面造成沙眼、缺口、斷線,做曝光尺來(lái)調(diào)整曝光時(shí)間,避免造成曝光量過(guò)大或曝光量不足,最后曝光級(jí)數(shù)要控制在6-8級(jí)之間。曝光時(shí)統(tǒng)一種印制單板盡量在統(tǒng)一位置曝光,盡量保證統(tǒng)一種板子棘手的能量相同。曝光量過(guò)大,抗蝕刻、抗電鍍的效果較好,但存在去膜效果不理想及圖形線路縮?。ㄊ褂谜┗驍U(kuò)大(使用負(fù)片),曝光不足,造成顯影不良,耐蝕性差,線條邊沿發(fā)毛,線間距增大或減小,在蝕刻時(shí)易造成短路或斷線。
5.顯影顯影是將沒有曝光的濕膜層部門除去得到所需電路圖形的過(guò)程。嚴(yán)格控制顯影液的濃度(10-12g/l)、溫度(30-34℃),顯影液濃度太高或太低都易造成顯影不凈。優(yōu)化顯影速度使其與曝光量匹配,常常清洗噴嘴,讓噴嘴的壓力及分布一致。顯影時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或顯影溫渡過(guò)高,會(huì)對(duì)濕膜表面造成劣化,在電鍍或酸性蝕刻時(shí)泛起嚴(yán)峻的滲度或側(cè)蝕,降低了圖形制作的精度要求。
6.蝕刻和去膜蝕刻終極得到我們需要的電路圖形,蝕刻液可以選用堿性三氯化鐵、酸性氯化銅和氨水。蝕刻時(shí)不同銅箔厚度要使用不同的蝕刻速度,蝕刻速度還要與蝕刻液的溫度、濃度匹配,常常維護(hù)蝕刻機(jī)的噴嘴,保持壓力和噴液分布平均,不然最后造成蝕可不均和邊沿起銅絲,影響PCB的品質(zhì)。去膜我公司采用4-7%的氫氧化鈉溶液在50-60℃進(jìn)行,主要是氫氧化鈉使膜層膨脹再細(xì)分的過(guò)程,控制好參數(shù)孔內(nèi)的濕膜也能褪掉。我們?cè)谔厥獾碾p面板使用濕膜做圖形轉(zhuǎn)移達(dá)到了很好的效果。
六 題目得到解決選用適當(dāng)?shù)臐衲?,調(diào)整了大量的參數(shù),根據(jù)不同的需要調(diào)整板面濕膜的厚度,使半成品的合格率達(dá)到99%,基本上解決了泛起的題目。我們繼承跟蹤了三個(gè)月,沒有什么大的波動(dòng),有時(shí)會(huì)因環(huán)境溫、濕度的變化起一點(diǎn)變化,經(jīng)我們調(diào)整參數(shù),題目很輕松就解決了。因?yàn)闈衲つ芄?jié)約材料本錢、設(shè)備本錢、能源本錢,給公司帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)利益,我公司在內(nèi)層及單面板中使用濕膜。
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溫馨提示:
凡在本公司進(jìn)行電路板克隆業(yè)務(wù)的客戶,必須有合法的PCB設(shè)計(jì)版權(quán)來(lái)源聲明,以保護(hù)原創(chuàng)PCB設(shè)計(jì)版權(quán)所有者的合法權(quán)益;