線路板濕膜工藝技術
發布時間:2008/8/23 0:00:00 訪問次數:907
一 前言
最早pcb生產過程的圖形轉移材料采用濕膜,隨著濕膜的不斷使用和pcb的技術要求提高,濕膜的缺點也顯露出來了,主要聚中在生產周期長、涂膜厚度不均、涂膜后板面針眼和雜物太多、孔中顯影困難。導致了濕膜的后續生產問題較多,過程控制起來困難,最終濕膜被干膜取代了。
隨著pcb裝配技術發展,以及pcb的線條和線間距愈來愈小、精度和密度要求也提高了,傳統干膜在這樣的pcb圖形轉移過程中問題出現,主要體現在干膜的分辨率不能再提高(主要是干膜的聚酯覆蓋膜造成的),已不能滿足特殊pcb生產的需要,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。先進的濕膜為這些問題的解決提供了一種途徑。
二 問題的出現
在圖形轉移(也含有內層的圖形轉移)過程中一直使用的是干膜,效果也不錯,沒出現什么問題。但在今年的四、五月,我們生產的線路板內外層線條和線間距均達到了0.15mm,在使用干膜圖形轉移時造成內層大批量的報廢、外層在顯影后多次出現沙眼、缺口、斷線造成返工,內層在黑化后更嚴重;接著又出現了單面板焊盤嚴重脫落,報廢也很多,這嚴重影響了生產。針對這些問題我和同事作了相應的試驗查找原因,對清洗、刷板的效果進行了跟蹤,最后貼膜前的板子都達到了最佳效果;我們又改變了貼膜的方法,對貼膜機的參數進行了優化,改變顯影液的參數,針對單面板我們又對打磨效果進行了跟蹤。最后,單面板的問題解決了,但要求較高的內外層的問題沒有解決。根據市場的需要,為提高我公司的技術水平,為解決這個問題,我們采用了先進的濕膜來進行圖形轉移。
三 濕膜的特點
1. 附著力、覆蓋性好
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色粘稠狀液體。基材上的凹坑、劃傷部分與濕膜的接觸良好,且濕膜主要是通過化學鍵的作用與基材來粘合的,從而濕膜與基材銅箔間有優良好的附著力,使用絲網印刷能得到很好的覆蓋性,這為高密度的精細線條pcb的加工提供條件。通過表一可以說明濕膜的附著力:
濕膜與基材的接觸性、覆蓋性好,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。這使濕膜的分辨率的一般在25μm以下,提高了圖形制作的精密度,而實際生產中干膜的分辨率很難達到50μm。
3.成本低廉
濕膜的厚度可控,一般來說比干膜較薄,包裝費用也低,相對來講濕膜成本要低點。濕膜在精細線條的內層制作過程中合格率大大提高,同干膜相比節約20%的材料成本。顯影濕的速度要快30%,蝕刻速度也可提高10—20%,褪膜的速度也可增加,從而節約了能源、提高設備的利用率,最終成本降低了。
4.消除板邊發毛
貼干膜板邊易發毛、易產生膜碎,在生產過程中會影響板子的合格率,印濕膜的板子邊緣沒有膜碎和發毛現象。
四 濕膜的工藝流程
根據自身條件,使用了多種濕膜,最后選用了北京力拓達的濕膜。其內層工藝操作流程如下:
刷板(基板前處理)→絲網印刷→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)→絲網印刷→烘干→曝光→顯影→電鍍→去膜→蝕刻
五 濕膜應用時的操作要點
1.刷板
對前工序提供的材料(即生產板)要求板面無嚴重的的氧化、油污、折皺。我們采用酸洗(5%硫酸)噴淋,除去有機雜質和無機污物,然后使用500目的尼龍刷輥磨刷。刷板后要達到:銅表面無氧化、銅表面被均勻粗化、銅表面具有嚴格的平整性,還要銅表面無水跡。這種效果增強了濕膜與銅箔表面的結合力,以滿足后續工序工藝的要求。刷板后的銅箔表面狀態直接影響pcb的成品率。
2.絲網印刷
為達到需要厚度的濕膜,絲印前要選絲網,要注意絲網的厚度、目數(即單位長度上的線數)。膜厚同絲網的透墨量有關,油墨的理論透墨量(uth)為:
uth=dw2 \(w+d)2 ×1000
( d ─ 網沙厚度 d ─ 線徑 w ─ 開口寬)
實際透墨量還與濕膜粘度、刮膠壓力、刮膠移動速度有關,為達到均勻覆蓋,刮刀口要軔磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之間,膜過厚容易產生曝光不足、顯影不好,預烘難控制,易造成戰地片,操作困難。膜過薄易產生曝光過度,耐蝕性好,電鍍時的絕緣性差,去膜也困難。制造0.15μm以下的精細線條,膜后應小于20μm.
濕膜在用前要調好粘度,并充分攪拌均勻,靜止十五分鐘,絲印房間的環境要保持潔凈,以免外來雜物落在面上影響板子的合格率,溫度要控制在20℃左右,相對濕度要在50%上下。
3.預烘
預烘參數使用第一面在80-100℃烘7-10分鐘,第二面也在80-100℃烘10-20分鐘。預烘主要是蒸發油墨中的溶劑,預烘關系到濕膜應用的成敗。預烘不足,在貯存、搬運
一 前言
最早pcb生產過程的圖形轉移材料采用濕膜,隨著濕膜的不斷使用和pcb的技術要求提高,濕膜的缺點也顯露出來了,主要聚中在生產周期長、涂膜厚度不均、涂膜后板面針眼和雜物太多、孔中顯影困難。導致了濕膜的后續生產問題較多,過程控制起來困難,最終濕膜被干膜取代了。
隨著pcb裝配技術發展,以及pcb的線條和線間距愈來愈小、精度和密度要求也提高了,傳統干膜在這樣的pcb圖形轉移過程中問題出現,主要體現在干膜的分辨率不能再提高(主要是干膜的聚酯覆蓋膜造成的),已不能滿足特殊pcb生產的需要,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。先進的濕膜為這些問題的解決提供了一種途徑。
二 問題的出現
在圖形轉移(也含有內層的圖形轉移)過程中一直使用的是干膜,效果也不錯,沒出現什么問題。但在今年的四、五月,我們生產的線路板內外層線條和線間距均達到了0.15mm,在使用干膜圖形轉移時造成內層大批量的報廢、外層在顯影后多次出現沙眼、缺口、斷線造成返工,內層在黑化后更嚴重;接著又出現了單面板焊盤嚴重脫落,報廢也很多,這嚴重影響了生產。針對這些問題我和同事作了相應的試驗查找原因,對清洗、刷板的效果進行了跟蹤,最后貼膜前的板子都達到了最佳效果;我們又改變了貼膜的方法,對貼膜機的參數進行了優化,改變顯影液的參數,針對單面板我們又對打磨效果進行了跟蹤。最后,單面板的問題解決了,但要求較高的內外層的問題沒有解決。根據市場的需要,為提高我公司的技術水平,為解決這個問題,我們采用了先進的濕膜來進行圖形轉移。
三 濕膜的特點
1. 附著力、覆蓋性好
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色粘稠狀液體。基材上的凹坑、劃傷部分與濕膜的接觸良好,且濕膜主要是通過化學鍵的作用與基材來粘合的,從而濕膜與基材銅箔間有優良好的附著力,使用絲網印刷能得到很好的覆蓋性,這為高密度的精細線條pcb的加工提供條件。通過表一可以說明濕膜的附著力:
濕膜與基材的接觸性、覆蓋性好,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。這使濕膜的分辨率的一般在25μm以下,提高了圖形制作的精密度,而實際生產中干膜的分辨率很難達到50μm。
3.成本低廉
濕膜的厚度可控,一般來說比干膜較薄,包裝費用也低,相對來講濕膜成本要低點。濕膜在精細線條的內層制作過程中合格率大大提高,同干膜相比節約20%的材料成本。顯影濕的速度要快30%,蝕刻速度也可提高10—20%,褪膜的速度也可增加,從而節約了能源、提高設備的利用率,最終成本降低了。
4.消除板邊發毛
貼干膜板邊易發毛、易產生膜碎,在生產過程中會影響板子的合格率,印濕膜的板子邊緣沒有膜碎和發毛現象。
四 濕膜的工藝流程
根據自身條件,使用了多種濕膜,最后選用了北京力拓達的濕膜。其內層工藝操作流程如下:
刷板(基板前處理)→絲網印刷→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)→絲網印刷→烘干→曝光→顯影→電鍍→去膜→蝕刻
五 濕膜應用時的操作要點
1.刷板
對前工序提供的材料(即生產板)要求板面無嚴重的的氧化、油污、折皺。我們采用酸洗(5%硫酸)噴淋,除去有機雜質和無機污物,然后使用500目的尼龍刷輥磨刷。刷板后要達到:銅表面無氧化、銅表面被均勻粗化、銅表面具有嚴格的平整性,還要銅表面無水跡。這種效果增強了濕膜與銅箔表面的結合力,以滿足后續工序工藝的要求。刷板后的銅箔表面狀態直接影響pcb的成品率。
2.絲網印刷
為達到需要厚度的濕膜,絲印前要選絲網,要注意絲網的厚度、目數(即單位長度上的線數)。膜厚同絲網的透墨量有關,油墨的理論透墨量(uth)為:
uth=dw2 \(w+d)2 ×1000
( d ─ 網沙厚度 d ─ 線徑 w ─ 開口寬)
實際透墨量還與濕膜粘度、刮膠壓力、刮膠移動速度有關,為達到均勻覆蓋,刮刀口要軔磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之間,膜過厚容易產生曝光不足、顯影不好,預烘難控制,易造成戰地片,操作困難。膜過薄易產生曝光過度,耐蝕性好,電鍍時的絕緣性差,去膜也困難。制造0.15μm以下的精細線條,膜后應小于20μm.
濕膜在用前要調好粘度,并充分攪拌均勻,靜止十五分鐘,絲印房間的環境要保持潔凈,以免外來雜物落在面上影響板子的合格率,溫度要控制在20℃左右,相對濕度要在50%上下。
3.預烘
預烘參數使用第一面在80-100℃烘7-10分鐘,第二面也在80-100℃烘10-20分鐘。預烘主要是蒸發油墨中的溶劑,預烘關系到濕膜應用的成敗。預烘不足,在貯存、搬運
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