干膜技術(shù)工藝及性能介紹
出處:lyzjhz 發(fā)布于:2011-08-25 09:49:31
印制電路制造者都希望選用性能良好的干膜,以保證印制板質(zhì)量,穩(wěn)定生產(chǎn),提高效益。近年來隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展,印制板的密度不斷提高,為滿足印制板生產(chǎn)的需要,不斷有推出新的干膜產(chǎn)品,性能和質(zhì)量有了很大的改進(jìn)和提高。
干膜貼膜時(shí),先從干膜上剝下聚乙烯保護(hù)膜,然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上。干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟,流動性增加,借助于熱壓輥的壓力和抗蝕劑中粘結(jié) 劑的作用完成貼膜。貼膜通常在貼膜機(jī)上完成,貼膜機(jī)型號繁多,但基本結(jié)構(gòu)大致相同,一般貼膜可連續(xù)貼,也可單張貼。
連續(xù)貼膜時(shí)要注意在上、下干膜送料輥上裝干膜時(shí)要對齊, 一般膜的尺寸要稍小于板面,以防抗蝕劑粘到熱壓輥上。連續(xù)貼膜生產(chǎn)效率高,適合于大批量生產(chǎn)。 貼膜時(shí)要掌握好的三個(gè)要素為壓力、溫度、傳送速度。 壓力:新安裝的貼膜機(jī),首先要將上下兩熱壓輥調(diào)至軸向平行,然后來用逐漸加大壓力的辦法進(jìn)行壓力調(diào)整,根據(jù)印制板厚度調(diào)至使干膜易貼、貼牢、不出皺折。一般壓力調(diào)整好后就可固定使用,如生產(chǎn)的線路板厚度差異過大需調(diào)整,一般線壓力為0.5—0.6公斤/厘米。 溫度:根據(jù)干膜的類型、性能、環(huán)境溫度和濕度的不同而略有不同,如果膜涂布的較干且環(huán)境溫度低濕度小時(shí),貼膜溫度要高些,反之可低些,暗房內(nèi)良好穩(wěn)定的環(huán)境及設(shè)備完好是貼膜的良好的保證。
一般如果貼膜溫度過高,那么干膜圖像會變脆,導(dǎo)致耐鍍性能差,貼膜溫度過低,干膜與銅表面粘附不牢,在顯影或電鍍過程中,膜易起翹甚至脫落。通??刂瀑N膜 溫度在100℃左右。 傳送速度:與貼膜溫度有關(guān),溫度高,傳送速度可快些,溫度低則將傳送速度調(diào)慢。通常傳送速度為0.9一1.8米/分。
為適應(yīng)生產(chǎn)精細(xì)導(dǎo)線的印制板,又發(fā)展了濕法貼膜工藝,此工藝是利用專用貼膜機(jī)在貼干膜前于銅箔表面形成一層水膜,該水膜的作用是:提高干膜的流動性;驅(qū)除劃痕、砂眼、凹坑和 織物凹陷等部位上滯留的氣泡;在加熱加壓貼膜過程中,水對光致抗蝕劑起增粘作用,因而可大大改善干膜與基板的粘附性,從而提高了制作精細(xì)導(dǎo)線的合格率,據(jù)報(bào)導(dǎo),采用此工藝精細(xì) 導(dǎo)線合格率可提高1—9%。
感光性包括感光速度、曝光時(shí)間寬容度和深度曝光性等。感光速度是指光致抗蝕劑在紫外光照射下,光聚合單體產(chǎn)生聚合反應(yīng)形成具有一定抗蝕能力的聚合物所需光能量的多少。在光源強(qiáng)度及燈距固定的情況下,感光速度表現(xiàn)為曝光時(shí)間的長短,曝光時(shí)間短即為感光速度快,從提高生產(chǎn)效率和保證印制板方面考慮,應(yīng)選用感光速度快的干膜。

干膜曝光一段時(shí)間后,經(jīng)顯影,光致抗蝕層已全部或大部分聚合,一般來說所形成的圖像可以使用,該時(shí)間稱為曝光時(shí)間。將曝光時(shí)間繼續(xù)加長,使光致抗蝕劑聚合得更徹底,且經(jīng)顯影后得到的圖像尺寸仍與底版圖像尺寸相符,該時(shí)間稱為曝光時(shí)間。通常干膜的曝光時(shí)間選擇在曝光時(shí)間與曝光時(shí)間之間。曝光時(shí)間與曝光時(shí)間之比稱為曝光時(shí)間寬容度。
干膜的深度曝光性很重要。曝光時(shí),光能量因通過抗蝕層和散射效應(yīng)而減少。若抗蝕層對光的透過率不好,在抗蝕層較厚時(shí),如上層的曝光量合適,下層就可能不發(fā)生反應(yīng),顯影后抗蝕層的邊緣不整齊,將影響圖像的和分辨率,嚴(yán)重時(shí)抗蝕層容易發(fā)生起翹和脫落現(xiàn)象。為使下層能聚合,必須加大曝光量,上層就可能曝光過度。
干膜的顯影性是指干膜按工作狀態(tài)貼膜、曝光及顯影后所獲得圖像效果的好壞,即電路圖像應(yīng)是清晰的,未曝光部分應(yīng)去除干凈無殘膠。曝光后留在板面上的抗蝕層應(yīng)光滑,堅(jiān)實(shí)。干膜的耐顯影性是指曝光的干膜耐過顯影的程度,即顯影時(shí)間可以超過的程度,耐顯影性反映了顯影工藝的寬容度。干膜的顯影性與耐顯影性直接影響生產(chǎn)印制板的質(zhì)量。顯影不良的干膜會給蝕刻帶來困難,在圖形電鍍工藝中,顯影不良會產(chǎn)生鍍不上或鍍層結(jié)合力差等缺陷。干膜的耐顯影性不良,在過度顯影時(shí),會產(chǎn)生干膜脫落和電鍍滲鍍等毛病。上述缺陷嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致印制板報(bào)廢。
所謂分辨率是指在1mm的距離內(nèi),干膜抗蝕劑所能形成的線條或間距的條數(shù),分辨率也可以用線條或間距尺寸的大小來表示。干膜的分辨率與抗蝕劑膜厚及聚酯薄膜厚度有關(guān)??刮g劑膜層越厚,分辨率越低。光線透過照相底版和聚酯薄膜對干膜曝光時(shí),由于聚酯薄膜對光線的散射作用,使光線側(cè)射,因而降低了干膜的分辨率,聚酯薄膜越厚,光線側(cè)射越嚴(yán)重,分辨率越低。通常能分辨的平行線條寬度,指標(biāo)<0.1mm ,二級指標(biāo)≤ 0.15mm。
光聚合后的干膜抗蝕層,應(yīng)能耐三氯化鐵蝕刻液、過硫酸銨蝕刻液、酸性氯化銅蝕刻液、硫酸——過氧化氫蝕刻液的蝕刻。在上述蝕刻液中,當(dāng)溫度為50—55℃時(shí),干膜表面應(yīng)無發(fā)毛、滲漏、起翹和脫落現(xiàn)象。
在酸性光亮鍍銅、氟硼酸鹽普通錫鉛合金、氟硼酸鹽光亮鍍錫鉛合金以及上述電鍍的各種鍍前處理溶液中,聚合后的于膜抗蝕層應(yīng)無表面發(fā)毛、滲鍍、起翹和脫落現(xiàn)象。曝光后的干膜,經(jīng)蝕刻和電鍍之后,可以在強(qiáng)堿溶液中去除,一般采用3—5 %的氫氧化鈉溶液,加溫至60℃左右,以機(jī)械噴淋或浸泡方式去除,去膜速度越快越有利于提高生產(chǎn)效率。去膜形式是呈片狀剝離,剝離下來的碎片通過過濾網(wǎng)除去,這樣既有利于去膜溶液的使用壽命,也可以減少對噴咀的堵塞。通常在3—5 % (重量比)的氫氧化鈉溶液中,液溫60土10℃,指標(biāo)為去膜時(shí)間30—75秒,二級指標(biāo)為去膜時(shí)間60—150秒,去膜后無殘膠。
干膜在儲存過程中可能由于溶劑的揮發(fā)而變脆,也可能由于環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生熱聚合,或因抗蝕劑產(chǎn)生局部流動而造成厚度不均勻即所謂冷流,這些都嚴(yán)重影響干膜的使用。因此在良好的環(huán)境里儲存干膜是十分重要的。干膜應(yīng)儲存在陰涼而潔凈的室內(nèi),防止與化學(xué)藥品和放射性物質(zhì)一起存放。儲存條件為:黃光區(qū),溫度低于27℃(5—21 ℃ 為),相對濕度50%左右。儲存期從出廠之日算起不大于六個(gè)月,超過儲存期檢驗(yàn)合格者仍可使用。在儲存和運(yùn)輸過程中應(yīng)避免受潮、受熱、受機(jī)械損傷和受日光直接照射。
在生產(chǎn)操作過程中為避免漏曝光和重曝光,干膜在曝光前后顏色應(yīng)有明顯的變化,這就是干膜的變色性能。當(dāng)使用于膜作為掩孔蝕刻時(shí),要求干膜具有足夠的柔韌性,以能夠承受顯影過程、蝕刻過程液體壓力的沖擊而不破裂,這就是干膜的掩蔽性能。
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