【正文】 　　　　 d. 有殘膠之潛在可能 　　 以不同材質(zhì)的細石(俗稱pumice)為研磨材料 　　 優(yōu)點： 　　　 a. 表面粗糙均勻程度較刷磨方式好 　　　 b. 尺寸安定性較好 　　　 c. 可用於薄板及細線 　　 缺點： 　　　 a. Pumice容易沾留板面 　　　 b. 機器維護不易 E. 化學法(微蝕法) 　　 化學法有幾種選擇，見表 . 使用何種銅面處理方式，各廠應以產(chǎn)品的層次及製程能力來評估之，並無定論，但可預知的是化學處理法會更普遍，因細線薄板的比例愈來愈高。 影像轉(zhuǎn)移 A. 前言 　　電路板自其起源到目前之高密度設計,一直都與絲網(wǎng)印刷(Silk Screen Printing)－或網(wǎng)版印刷有直接密切之關係，故稱之為印刷電路板。目前除了最大量的應用在電路板之外，其他電子工業(yè)尚有厚膜(Thick Film)的混成電路(Hybrid Circuit)、晶片電阻(Chip Resist )、及表面黏裝(Surface Mounting)之錫膏印刷等也都優(yōu)有應用。 　　 由於近年電路板高密度,高精度的要求,印刷方法已無法達到規(guī)格需求,因此其應用範圍漸縮,: 　　　 a. 單面板之線路,防焊 ( 大量產(chǎn)多使用自動印刷,以下同) 　　　 ,防焊 　　　 　　　 　　　 　　　 (Peelable ink) 　　 除此之外,印刷技術員培養(yǎng)困難,. B. 絲網(wǎng)印刷法(Screen Printing)簡介　　絲網(wǎng)印刷中幾個重要基本原素:網(wǎng)材,網(wǎng)版,乳劑,曝光機,印刷機,刮刀,油墨,烤箱等,以下逐一簡單介紹. 　　　 a. 網(wǎng)布材料 　　　　 (1) 依材質(zhì)不同可分絲絹(silk),尼龍(nylon),聚酯(Polyester,或稱特多龍),不銹鋼,.　　　　 (2) 編織法:最常用也最好用的是單絲平織法 Plain Weave. 　　　　 (3) 網(wǎng)目數(shù)(mesh),網(wǎng)布厚度(thickness),線徑(diameter),開口(opening)的關係 　　　　見表常用的不銹鋼網(wǎng)布諸元素 　　　　開口: 　　　　網(wǎng)目數(shù):每inch或cm中的開口數(shù) 　　　　線徑: 網(wǎng)布織絲的直徑 網(wǎng)布　　　　厚度:厚度規(guī)格有六,Slight(S),Medium(M),Thick(T),Half heavy duty(H),Heavy duty(HD),Super heavy duty(SHD) 　　　　. 　　　 (Stencil)的種類 　　　　　 (1).直接網(wǎng)版(Direct Stencil) 　　 　　　　　　 將感光乳膠調(diào)配均勻直接塗佈在網(wǎng)布上，烘乾後連框共同放置在曝光設備臺 面上並覆以原稿底片，再抽真空使其密接感光，經(jīng)顯像後即成為可印刷的網(wǎng) 版。通常乳膠塗佈多少次,安定性高,用於大 ,且太厚時可能因厚薄不均而產(chǎn)生解像不良. 　　 　　　　 (2).間接網(wǎng)版(Indirect Stencil) 　　 　　　　　　 把感光版膜以曝光及顯像方式自原始底片上把圖形轉(zhuǎn)移過來，然後把已有圖 形的版膜貼在網(wǎng)面上，待冷風乾燥後撕去透明之載體護膜，即成間接性網(wǎng)版。 其厚度均勻,解析度好,製作快,多用於樣品及小量產(chǎn). 　　　c. 油墨 　　　　 油墨的分類有幾種方式 　　　　 (1).以組成份可分單液及雙液型. 　　　　 (2).以烘烤方式可分蒸發(fā)乾燥型、化學反應型及紫外線硬化型(UV) 　　　　 (3).以用途可分抗蝕,抗鍍,防焊,文字,導電,及塞孔油墨. 不同製程選用何種油墨,須視各廠相關製程種類來評估,如鹼性蝕刻和酸性蝕刻 選擇之抗蝕油墨考慮方向就不一樣. 　　　d. 印刷作業(yè) 　　　　 網(wǎng)版印刷目前有三種方式:手印、半自動印及全自動印刷. 手印機須要印刷熟 手操作,是最彈性與快速的選擇, 手印. 半自動印則除loading/unloading以人工作業(yè)外,印刷動作由機器代勞,但 ,意指loading亦採自動,印好後人工放入 Rack中. 全自動印刷則是loading/unloading及對位, 方式有靠邊, pinning及ccd三種. 以下針對幾個要素加以解說: 　　　 (1) 張力: 　　　　　　張力直接影響對位,因為印刷過程中對網(wǎng)布不斷拉扯, 因此新網(wǎng)張力的要求非 ,即四角和中間. 　　　 (2) 刮刀Squeege 　　　　　　刮刀的選擇考量有三， 　　　　　　第一是材料，常用者有聚氨酯類(Polyurethane，簡稱PU)。 　　　　　　第二是刮刀的硬度，電路板多使用Shore A之硬度值60度－ 板銅面上線路阻劑之印刷可用70－80度。 對已有線路起伏之板面上的印 綠漆及文字,則需用較軟之60－70度。 　　　　　　第三點是刮刀的長度，須比圖案的寬度每側(cè)長出3/4－1吋左右。 刮刀在使用一段時間後其銳利的直角會變圓，與網(wǎng)布接觸的面積增大， 就 無法印出邊緣畢直的細條，需要將刮刀重新磨利才行，需且刮刀刃線上 不 可出現(xiàn)缺口，否則會造成印刷的缺陷。 　　　 (3). 對位及試印 　　　　　?。瞬襟E主要是要將三個定位pin固定在印刷機臺面上,調(diào)整網(wǎng)版及離板間隙(Off Contact Distance)( 指版膜到基板銅面的距離，應保持在2m/m－5m/m做為網(wǎng)布彈回的應有距離 ),. 　　　　　?。羰亲詣佑∷⒆鳂I(yè)則是靠邊, ,適合 極大量的單一機種生產(chǎn). 　　　 (4). 烘烤 　　　　　　不同製程會選擇不同油墨, 烘烤條件也完全不一樣,須follow廠商提供的 data sheet,， 烘烤方式有風乾,UV,IR等．烤箱須注意換氣循環(huán)，溫控，時控等. 　　　 (5). 注意事項 　　　　　　不管是機印或手印皆要注意下列幾個重點 　　　　　－括刀行進的角度，包括與版面及ｘｙ平面的角度， 　　　　　　　　－須不須要回墨. 　　　　　　　?。潭ㄆ瑪?shù)要洗紙,避免陰影. 　　　　　　　?。“迕嬉３智鍧?　　　　?。坑∷⒐潭ㄆ瑪?shù)要抽檢一片依 check list 檢驗品質(zhì). 　　. 　　 A. 一般壓膜機(Laminator),只是膜皺要多 注意 　　 B. 曝光時注意真空度 　　 C. 曝光機臺的平坦度 　　 D. 顯影時Break point 維持50~70% ,溫度30+_2,須 auto dosing. 蝕刻 　　現(xiàn)業(yè)界用於蝕刻的化學藥液種類，常見者有兩種，一是酸性氯化銅(CaCl2)、 蝕刻液，一種是鹼性氨水蝕刻液。 　　?。粒畠煞N化學藥液的比較，見表氨水蝕刻液amp。 氯化銅蝕刻液比較　　　　兩種藥液的選擇，視影像轉(zhuǎn)移製程中，Resist是抗電鍍之用或抗蝕刻之用。在內(nèi)層製程中D/F或油墨是作為抗蝕刻之用，因此大部份選擇酸性蝕刻。外層製程中，若為傳統(tǒng)負片流程，D/F僅是抗電鍍，在蝕刻前會被剝除。其抗蝕刻層是鍚鉛合金或純鍚，故一定要用鹼性蝕刻液，以免傷及抗蝕刻金屬層。 　　B．操作條件 見表為兩種蝕刻液的操作條件 　　C. 設備及藥液控制 　　　兩種 Etchant 對大部份的金屬都是具腐蝕性，所以蝕刻槽通常都用塑膠，如 PVC (Poly Vinyl chloride)或PP (Poly Propylene)。唯一可使用之金屬是 鈦 (Ti)。為了得到很好的蝕刻品質(zhì)－最筆直的線路側(cè)壁,(衡量標準為蝕刻因子 etching )，不同的理論有不同的觀點，且可能相衝突。 但有一點卻是不變的基本觀念，那就是以最快速度的讓欲蝕刻銅表面接觸愈多 新鮮的蝕刻液。因為作用之蝕刻液Cu+濃度增高降低了蝕刻速度，須迅速補充 新液以維持速度。在做良好的設備設計規(guī)劃之前，就必須先了解及分析蝕銅過 程的化學反應。本章為內(nèi)層製作所以探討酸性蝕刻,鹼性蝕刻則於第十章再介 紹. 　　　 a. CuCl2酸性蝕刻反應過程之分析 　　　　銅可以三種氧化狀態(tài)存在，原子形成Cu176。, 藍色離子的Cu++以及較不常見 的亞銅離子Cu+。金屬銅可在銅溶液中被氧化而溶解，見下面反應式（1） 　　　　　　 　Cu176。+Cu++→2 Cu+ (1) 　　　　在酸性蝕刻的再生系統(tǒng)，就是將Cu+氧化成Cu++,因此使蝕刻液能將更多的 金屬銅咬蝕掉。 　　　以下是更詳細的反應機構的說明。 　　　 b. 反應機構 　　　　直覺的聯(lián)想，在氯化銅酸性蝕刻液中，Cu++ 及Cu+應是以CuCl2 及CuCl存 在才對，但事實非完全正確，兩者事實上是以和HCl形成的一龐大錯化物存 在的： 　　　　　　　Cu176。 + 　H2CuCl4 +　2HCl →　2H2CuCl3 (2) 　　　　　　 金屬銅　　 銅離子　　　　　　 亞銅離子 　　　　其中H2CuCl4　實際是　CuCl2　+ 2HCl 　　　　　 2H2CuCl3　　實際是　CuCl　+ 2HCl 　　　　在反應式(2)中可知HCl是消耗品。即使(2)式已有些複雜，但它仍是以下兩 個反應式的簡式而已。 　　　　　 Cu176。+ H2CuCl4 →　2H2CuCl3 + CuCl (不溶) (3) 　　　　　 CuCl　+ 2HCl →　2H2CuCl3 (可溶) (4) 　　　　式中因產(chǎn)生CuCl沈澱，會阻止蝕刻反應繼續(xù)發(fā)生，但因HCl的存在溶解 CuCl，維持了蝕刻的進行。由此可看出HCl是氯化銅蝕刻中的消耗品，而且 是蝕刻速度控制的重要化學品。 　　 　　　　雖然增加HCl的濃度往往可加快蝕刻速度，但亦可能發(fā)生下述的缺點。 　　　　 1. 側(cè)蝕 (undercut ) 增大，或者etching factor降低。 　　　　 2. 若補充藥液是使用氯化鈉，則有可能產(chǎn)生氯氣，對人體有害。 　　　　 3. 有可能因此補充過多的氧化劑 (H2O2)，而攻擊鈦金屬H2O2 。 　　　 . 目前使用CuCl2酸性蝕銅水平設備者,大半都裝置Auto dosing設備,以維持 蝕銅速率,控制因子有五: 　　　　 1. 比重 　　　　 2. HCl 　　　　 3. H2O2 　　　　 4. 溫度 　　　　 5. 蝕刻速度 剝膜 　　剝膜在pcb製程中，有兩個step會使用，一是內(nèi)層線路蝕刻後之D/F剝除，二 是外層線路蝕刻前D/F剝除(若外層製作為負片製程)D/F的剝除是一單純簡易 的製程，一般皆使用連線水平設備，其使用之化學藥液多為NaOH或KOH濃 度在1~3%重量比。注意事項如下： 　　 A. 硬化後之乾膜在此溶液下部份溶解，部份剝成片狀，為維持藥液的效果及後水洗能徹底，過濾系統(tǒng)的效能非常重要. 　　 B. 有些設備設計了輕刷或超音波攪拌來確保剝膜的徹底，尤其是在外層蝕刻後 的剝膜, 線路邊被二次銅微微卡住的乾膜必須被徹底剝下，以免影響線路 品質(zhì)。所以也有在溶液中加入BCS幫助溶解，但有違環(huán)保，且對人體有 害。 　　 C. 有文獻指K(鉀)會攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹慎評 估。剝膜液為鹼性，因此水洗的徹底與否，非常重要，內(nèi)層之剝膜後有加 酸洗中和，也有防銅面氧化而做氧化處理者。 　　A. 四層板內(nèi)層以三明治方式，,黏貼於一壓條上(和內(nèi)層同厚), 緊貼於曝光檯面上，己壓膜內(nèi)層則放進二底片間, 靠邊即可進行曝光。 　　B. 內(nèi)層先鑽(6層以上)粗對位工具孔(含對位孔及方向孔，板內(nèi)監(jiān)測孔等), 再以雙面曝光方式進行內(nèi)層線路之製作。兩者的對位度好壞，影響成品良率極大，也是M/L對關鍵。 (post Etch Punch)方式 　　A. Pin Lam理論 　　　此方法的原理極為簡單，內(nèi)層預先沖出4個Slot孔， ，包括底片， prepreq都沿用此沖孔系統(tǒng)，此4個SLOT孔，相對兩組，有一組不對稱， 可防止套反。每個SLOT孔當置放圓PIN後，因受溫壓會有變形時，仍能 自由的左右、上下伸展，但中心不變，故不會有應力產(chǎn)生。待冷卻，壓力釋 放後，又回復原尺寸，是一頗佳的對位系統(tǒng)。 　　B. Mass Lam System 　　　沿用上一觀念Multiline發(fā)展出蝕後沖孔式的PPS系統(tǒng)，其作業(yè)重點如下： 　　　 光學靶點(Optical Target)以及四 　　　 、下底片仔細對準固定後，如三明治做法，做曝光、顯影蝕刻， 剝膜等步驟。 　　　 ，放進Optiline PE機器上，讓CCD瞄準 該光學靶點，依各廠自行設定，沖出板邊4個Slot孔或其它圖形工具孔。 　　　 、即當做鉚釘孔，內(nèi)層黑化後，即可以鉚釘將內(nèi)層及膠片 鉚合成冊，再去進行無梢壓板。 　　A. 同心圓的觀念 　　　　 a. 利用輔助同心圓，可check內(nèi)層上、下的對位度 　　　　 b. 不同內(nèi)層同心圓的偏位表示壓合時候的Shift滑動 　　　B. 設計原則 　　　　 所示 　　　　 ，其間距為4mil，亦是各層間可容許的對位偏差,若超出同心圓以外，則此片可能不良。 　　　　 Cure過程故pattern必須有預先放大的設計才能符合最終產(chǎn)品尺寸需求。 內(nèi)層檢測 　　AOI(簡單線路採目視) →電測→(修補)→確認 內(nèi)層板線路成完後,必須保證通路及絕緣的完整性(integrity),即如同單面板一樣先要仔細檢查。因一旦完成壓合後,不幸仍有缺陷時,則已為時太晚,對於高層次板子而言更是必須先逐一保證其各層品質(zhì)之良好,始能進行壓合, 由於高層板漸多,內(nèi)層板的負擔加重,且線路愈來愈細,自動光學檢查(AOI)之使用在大廠中已非常普遍, 利用電腦將原圖案牢記,再配合特殊波長光線的掃瞄,而快速完美對各層板詳作檢查。但AOI有其極限,例如細斷路及漏電(Leakage)很難找出,故各廠漸增加短、斷路電性測試。AOI及測試後面有專題,在此不詳述. 　　內(nèi)層製作至此完成, 下一流程為壓合.. 製程目的:　　將銅箔(Copper Foil