【正文】 /2023 34 4, 耐蝕刻性和耐電鍍性 ? 光聚合后的干膜抗蝕層，應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。如印制蝕刻工藝可選光致抗蝕層厚度為 25μ m的干膜，圖形電鍍工藝則需選光 致抗蝕層厚度為 40μ m的干膜。 ? 在選用干膜這一環(huán)節(jié)，應注意如下幾個指標： 1/17/2023 31 1外觀 ? 使用干膜時，首先應進行外觀檢查。應用于圖形電鍍工藝，顯影后需檢查孔內(nèi)是否 顯得徹底干凈。其感光速度與干膜相比要慢得多，所以要使用高功率曝光機。 ? 烘烤方式有烘道和烘箱兩種。因此液體抗蝕劑側(cè)重要求銅 箔表面的清潔度，而干膜抗蝕劑是側(cè)重要求銅箔表面的微觀粗糙度。為解決上述問題，開發(fā)了液體光致抗蝕劑。 ? 4)光致抗蝕劑的分類： 按用途分為耐蝕刻抗蝕劑和耐電鍍抗蝕劑?？刮g圖像用于“印制蝕刻工藝”，即用保護性的抗蝕材料在覆銅箔層壓板上形成正相圖像，那些未被抗蝕劑保護的不需要的銅箔，在隨后的化學蝕刻工序中被去掉，蝕刻后去除抗蝕層，便得到所需的裸銅電路圖像。 ? 6)熱阻聚劑 在干膜的生產(chǎn)及應用過程中，很多步驟需要接受熱能，為阻止熱能對干膜的聚合作用加入 熱阻聚劑。 ? 2)光聚合單體 它是光致抗蝕劑膠膜的主要組份，在光引發(fā)劑的存在下，經(jīng)紫外光照射發(fā)生聚合反應，生 成體型聚合物，感光部分不溶于顯影液，而未曝光部分可通過顯影除去，從而形成抗蝕圖像。 聚乙烯膜是復蓋在感光膠層上的保護膜，防止灰塵等污物粘污干膜，避免在卷膜時，每層 抗蝕劑膜之間相互粘連。全水溶性的干膜顯影劑和去膜劑是堿的水溶液。應用干膜制造印制板有如下特點： ? ，一般線寬可做到 0． 1mm； ? ，電鍍加厚在高而垂直的夾壁問進行，在鍍層厚度小于 抗 蝕劑厚度時，可以防止產(chǎn)生鍍層突延和防止去膜時抗蝕劑嵌入鍍層下面，保證線條精度； ? ，避免成像時的不連續(xù)性，可靠性高； ? ，大大簡化了印制板制造工序，有利于實現(xiàn)機械化、自動化。因此焊盤每邊比孔徑大。而且制作出更薄的光致抗蝕干膜，從加工手段分析是不太可能。但由于受其涂布方法（手搖或涂布離心機）和涂層的非均勻性的限制，以及其抗蝕能力受室內(nèi)環(huán)境的濕度影響較大，不適宜大批量印制電路板的生產(chǎn)。從原始階段設計采用抗蝕油漆或蟲膠漆手工描繪簡單的線路圖形轉(zhuǎn)移工藝技術的需要。這些液體感光膠主體樹脂最初采用以骨膠、聚乙烯醇膠為主。工序操作簡單易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，適合大批量印制電路板生產(chǎn)。但是這種工藝方法也不可能再繼續(xù)提高其分辨率。這種電路圖形轉(zhuǎn)移材料是很有發(fā)展前途的工藝方法。但是，使用這種干膜需要消耗大量的有機溶劑，需 要價格昂貴的顯影和去膜設備及輔助裝置，生產(chǎn)成本高，溶劑有毒，污染環(huán)境，所以日趨以水溶 性干膜所取代，僅在特殊要求時才使用。 1/17/2023 12 干膜光致抗蝕劑的結構、感光膠層的主要成分及作用 1/17/2023 13 干膜光致抗蝕劑的結構、感光膠層的主要成分及作用 ? 干膜光致抗蝕劑的結構 干膜光致抗蝕劑由聚酯薄膜，光致抗蝕劑膜及聚乙烯保護膜三部分組成。 1/17/2023 14 ? 1)粘結劑 (成膜樹脂 ) 作為光致抗蝕劑的成膜劑，使感光膠各組份粘結成膜，起抗蝕劑偽骨架作用，它在光致聚 合過程中不參與化學反應。三乙二醇雙醋酸脂可作為增塑劑。通常采用丙酮、酒精作溶劑。光化學圖像轉(zhuǎn)移需要使用光致抗蝕劑，下面介紹有關光致抗蝕劑的一些基本知識 1/17/2023 19 ? 1)光致抗蝕劑：用光化學方法獲得的，能抵抗住某種蝕刻液或電鍍?nèi)芤航g 的感光材料。 一 是干膜感光層上面的那層相對較厚 (約為 25μm)的聚酯膜降低了分辨率，使精細導線的制作受到限制。 液體光致抗蝕劑的粘合主要是通過化學鍵合反應來完成的。 ? 涂覆后的板子必須上架，而且板與板之間要有一定距離，以保證下步烘烤中干燥的均勻、 徹底。 1/17/2023 25 曝光 ? 液體光致抗蝕劑感光的有效波長為 300— 400nm，因此對干膜和液體光致阻焊劑進行曝 光的設備亦可適用于濕膜曝光，曝光量 100— 300mJ／平方里米。濕膜進入孔內(nèi)，需延長顯影時間。但液體光致抗蝕劑固體份只有 70％左右，其余大部為助劑、溶劑、引發(fā)劑等，這些溶劑的揮發(fā)在一定程度上對環(huán)保帶來麻煩，對操作 者也是一種威脅。聚酯薄膜必須透明度高，否則會增加曝光時間?？刮g劑膜層越厚，分辨率越低。 1/17/2023 36 ? 干膜在嚗光后 ,顏色應有明顯的變化 ,這樣就可以避免重復嚗光和漏嚗光的錯誤 ,很多干膜都會添加變色劑來達到此功能 . ?選好干膜后 ,正確的操作也尤為重要的 ,大概應注意如下事項 : 1/17/2023 37 1, 貼膜 ? 貼膜時，先從干膜上剝下聚乙烯保護膜，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。 1/17/2023 38 ? 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。 ? 完好的貼膜應是表面平整、無皺折、無氣泡、無灰塵顆粒等夾雜。生產(chǎn)干膜的廠家也需要有一個標準來衡量產(chǎn)品質(zhì)量。聚酯薄膜應盡可能薄，聚酯膜太厚會造成曝光時光線嚴重散射，而使圖像失真，降低干膜分辨率。 凝膠粒子 不允許有大于 凝膠粒子。 允許有輕微折痕。2． 5 177。 1/17/2023 49 光譜特性 ? 在紫外 —— 可見光自動記錄分光光度計上制作光譜吸收曲線 (揭去聚乙烯保護膜，以聚酯 薄膜作參比，光譜波長為橫坐標，吸收率即光密度 D作縱坐標 )，確定光譜吸收區(qū)域波長及安 全光區(qū)域。 ? 干膜曝光一段時間后，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，該時間稱為最小曝光時間。因此深度曝光性的好壞是衡量干膜質(zhì)量 的一項重要指標。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)生鍍不上或鍍層結合力差等缺陷?？刮g劑膜層越厚，分辨率越低。 技術要求規(guī)定，在3— 5％ (重量比 )的氫氧化鈉溶液中，液溫 60土10℃ ，一級指標為去膜 時間 30— 75秒，二級指標為去膜時間 60一 150秒，去膜后無殘膠。 1/17/2023 59 其它性能 ? 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有明顯的變化，這就是 干膜的變色性能。 1/17/2023 62 1)機械清洗 ? 機械清洗即用刷板機清洗。其缺點是由于尼龍絲較細容易撕裂，使用壽命短。 其不足是浮石粉對設備的機械部分易損傷。 電解清洗的優(yōu)點不僅能較好地解決機械清洗、浮石粉刷板及化學清洗對基板表面清潔處 理中存在的問題，而且使基板產(chǎn)生一個微觀的比較均勻的粗糙表面，大大提高比表面，增強干膜與基板表面的粘合力，這對生產(chǎn)高密度、細導線的導電圖形是十分有利的。清潔處理后，最好立即貼膜，如放置時間超過四個小時，應重新進行清潔處理。 貼膜通常在貼膜機上完成，貼膜機型號繁多，但基本結構大致相同： 貼膜可連續(xù)貼，也可單張貼。貼膜溫度過高，干膜圖像變脆，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。 1/17/2023 73 曝 光 ? ◎ 曝光 曝光即在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體 進行聚合交聯(lián)反應，反應后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結構。因為光強度大，分辨率高，而且曝光時間 短，照相底版受熱變形的程度也小。更為嚴重的是不正確的曝光將產(chǎn)生圖像線寬的偏差，過量的曝光會使圖形電鍍的線條 變細，使印制蝕刻的線條變粗，反之，曝光不足使圖形電鍍的線條變粗，使印制蝕刻的線條變細。 1/17/2023 77 任選一曝光時間作為參考曝光時間，用 Tn表示，顯影后留下的最大級數(shù)叫參考級數(shù)，將 推薦的使用級數(shù)與參考級數(shù)相比較，并按下面系數(shù)表進行計算。當曝光時間 T恒定時，光強 I改變，總曝光量也隨之改變，所以盡管嚴 格控制了曝光時間，但實際上干膜在每次曝光時所接受的總曝光量并不一定相同，因而聚合 程度也就不同。原國產(chǎn) SO 硬性軟片受溫度和濕度的影響，尺寸變化較大，其溫度系數(shù)和濕度系數(shù)大約在 (50— 60) 10－ 6／ ℃ 及 (50— 60) 10－ 6／％，對于一張長度約 400mm的S0底版，冬季和夏季 的尺寸變化可達 — 1mm，在印制板上成像時可能偏半個孔到一個孔的距離。曝光后，聚合反應還要持續(xù)一段時間，為保證工藝的穩(wěn)定性，曝光后不要立即揭去聚酯膜，以使聚合反應持續(xù)進行。如果顯出點離顯影段的入口太近，已 聚合的于膜由于與顯影液過長時間的接觸，可能被浸蝕而變得發(fā)毛，失去光澤。 上述缺陷產(chǎn)生的大體原因是：干膜本身有顆?；驒C械雜質(zhì)；基板表面粗糙或凹凸不平；操 作工藝不當如板面污物及貼膜小皺折；照相底版及真空框架不清潔等。 1/17/2023 85 。 ? 修版液可用蟲膠、瀝青、耐酸油墨等。 ? 使用顯影機由于溶液不斷地噴淋攪動，會出現(xiàn)大量泡沫，因此必須加入適量的消泡劑。 1/17/2023 81 顯 影 ? ◎ 顯影 水溶性干膜的顯影液為 l一 2％的無水碳酸鈉溶液，液溫 30— 40℃ 。 采用厚聚酯片基的銀鹽片 (例如 )和重氮片，可提高照相底版的尺寸穩(wěn)定性。其原理是當光強 I發(fā)生變化時， 能自動調(diào)整曝光時間 T，以保持總曝光量 E不變。當使用級數(shù)與 參考級數(shù)相比較需降低時，使用級數(shù)的曝光時間 T＝ TR/K。國外生產(chǎn)干膜的公司都有自己專用的或推薦使用的某種 光密度尺，干膜出廠時都標出推薦的成像級數(shù)、我國干膜生產(chǎn)廠家沒有自己專用的光密度尺， 通常推薦使用瑞斯頓幟 iston)17級或斯圖費 (stouffer)21級光密度尺。 干膜中由于存在氧或其它有害雜質(zhì)的阻礙，因而需要經(jīng)過一個誘導的過程，在該過程內(nèi)引 發(fā)劑分解產(chǎn)生的游離基被氧和雜質(zhì)所消耗，單體的聚合甚微。 1/17/2023 74 1)光源的選擇 ? 任何一種干膜都有其自身特有的光譜吸收曲線，而任何一種光源也都有其自身的發(fā)射光 譜曲線。 傳送速度：與貼膜溫度有關，溫度高，傳送速度可快些，溫度低則將傳送速度調(diào)慢。連續(xù)貼膜生產(chǎn)效率高，適合于 大批量生產(chǎn)，小批量生產(chǎn)可采用單張貼法，以減少干膜的浪費。 貼膜前板面的干燥很重要。 ② 微蝕刻主要作用是使銅箔形成一個微觀的粗糙表面，以增大比表面。然后用酸性溶液去除氧 化層和原銅基材上為防止銅被氧化的保護涂層，最后再進行微蝕處理以得到與干膜具有優(yōu)良 粘附性能的充分粗化的表面。在使用刷輥式刷板機的過程中，為防止尼龍絲過熱而熔化，應不斷向板面噴淋自來水進行 冷卻和潤濕。 ① 磨料刷輥式刷板機 磨料刷輥式刷板機裝配的刷子通常有兩種類型，壓縮型刷子和硬毛型刷子。 1/17/2023 60 生產(chǎn)操作及注意事項 1/17/2023 61 基板的清理 ? 圖像轉(zhuǎn)移 采用干膜進行圖像轉(zhuǎn)移的工藝流程為：貼干膜前基