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湿膜为沙眼、缺口、断线解决提供了一种途径

   一 前言最早PCB出产过程的图形转移材料采用湿膜,跟着湿膜的不断使用和PCB技术要求进步,湿膜的缺点也显露出来了,主要聚中在出产周期长、涂膜厚度不均、涂膜后板面针眼和杂物太多、孔中显影难题。导致了湿膜的后续出产题目较多,过程控制起来难题,终极湿膜被干膜取代了。
  跟着PCB装配技术发展,以及PCB的线条和线间距愈来愈小、精度和密度要求也进步了,传统干膜在这样的PCB图形转移过程中题目泛起,主要体现在干膜的分辨率不能再进步(主要是干膜的聚酯笼盖膜造成的),已不能知足特殊PCB出产的需要,而基材的针眼、凹坑、划伤影响了贴膜的效果,从而造成成品的沙眼、缺口、断线等。提高前辈的湿膜为这些题目的解决提供了一种途径。
  二 题目的泛起我公司在图形转移(也含有内层的图形转移)过程中一直使用的是干膜,效果也不错,没泛起什么题目。但在今年的四、蒲月,我们出产的线路板内外层线条和线间距均达到了0.15mm,在使用干膜图形转移时造成内层大批量的报废、外层在显影后多次泛起沙眼、缺口、断线造成返工,内层在黑化后更严峻;接着又泛起了单面板焊盘严峻脱落,报废也良多,这严峻影响了出产。针对这些题目我和同事作了相应的试验查找原因,对清洗、刷板的效果进行了跟踪,最后贴膜前的板子都达到了最佳效果;我们又改变了贴膜的方法,对贴膜机的参数进行了优化,改变显影液的参数,针对单面板我们又对打磨效果进行了跟踪。最后,单面板的题目解决了,但要求较高的内外层的题目没有解决。根据市场的需要,为进步我公司的技术水平,为解决这个题目,我们采用了提高前辈的湿膜来进行图形转移。
  三 湿膜的特点1. 附着力、笼盖性好湿膜本身是由感光性树脂合成,添加了感光剂、色料、填料及溶剂的一种蓝色粘稠状液体。基材上的凹坑、划伤部门与湿膜的接触良好,且湿膜主要是通过化学键的作用与基材来粘合的,从而湿膜与基材铜箔间有优良好的附着力,使用丝网印刷能得到很好的笼盖性,这为高密度的精细线条PCB的加工提供前提。通过表一可以说明湿膜的附着力:
  表一 干膜、湿膜附着力试验对比表涂层类型模块脱落比例(%)干膜湿膜表一的数据表明了湿膜的附着力比干膜好得多,相对于精细线条的制作湿膜要好得多。
  2.优良的分辨率湿膜与基材的接触性、笼盖性好,又采用底片接触式曝光,缩短了光程,减少了光的能损失、光散射引起的误差。这使湿膜的分辨率的一般在25μm以下,进步了图形制作的精密度,而实际出产中干膜的分辨率很难达到50μm。
  3.本钱低廉湿膜的厚度可控,一般来说比干膜较薄,包装用度也低,相对来讲湿膜本钱要低点。湿膜在精细线条的内层制作过程中合格率大大进步,同干膜比拟节约20%的材料本钱。显影湿的速度要快30%,蚀刻速度也可进步10—20%,褪膜的速度也可增加,从而节约了能源、进步设备的利用率,终极本钱降低了。
  4.消除板边发毛贴干膜板边易发毛、易产生膜碎,在出产过程中会影响板子的合格率,印湿膜的板子边沿没有膜碎和发毛现象。
  四 湿膜的工艺流程我们公司根据自身前提,使用了多种湿膜,最后选用了北京力拓达的湿膜。其内层工艺操纵流程如下:
  刷板(基板前处理)→丝网印刷→烘干→曝光→显影→蚀刻→去膜一般的双面板工艺流程:
  刷板(基板前处理)→丝网印刷→烘干→曝光→显影→电镀→去膜→蚀刻五 湿膜应用时的操纵要点1.刷板对前工序提供的材料(即出产板)要求板面无严峻的的氧化、油污、折皱。我们采用酸洗(5%硫酸)喷淋,除去有机杂质和无机污物,然后使用500目的尼龙刷辊磨刷。刷板后要达到:铜表面无氧化、铜表面被平均粗化、铜表面具有严格的平整性,还要铜表面无水迹。这种效果增强了湿膜与铜箔表面的结协力,以知足后续工序工艺的要求。刷板后的铜箔表面状态直接影响PCB的成品率。
  2.丝网印刷为达到需要厚度的湿膜,丝印前要选丝网,要留意丝网的厚度、目数(即单位长度上的线数)。膜厚同丝网的透墨量有关,油墨的理论透墨量(Uth)为:
  (w+d)2 ×( D ─ 网沙厚度 d ─ 线径 w ─ 启齿宽)实际透墨量还与湿膜粘度、刮胶压力、刮胶移动速度有关,为达到平均笼盖,刮刀口要轫磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之间,膜过厚轻易产生曝光不足、显影不好,预烘难控制,易造成战地片,操纵难题。膜过薄易产生曝光过度,耐蚀性好,电镀时的绝缘性差,去膜也难题。制造0.15μm以下的精细线条,膜后应小于20μ湿膜在用前要调好粘度,并充分搅拌平均,静止十五分钟,丝印房间的环境要保持洁净,以免外来杂物落在面上影响板子的合格率,温度要控制在20℃左右,相对湿度要在50%上下。
  3.预烘预烘参数使用第一面在80-100℃烘7-10分钟,第二面也在80-100℃烘10-20分钟。预烘主要是蒸发油墨中的溶剂,预烘关系到湿膜应用的成败。预烘不足,在贮存、搬运过程中易粘板,曝光时易粘底片,终极造成断线或短路;预烘过度,易显影不净,线条边沿由锯齿状。预烘直接影响到PCB的质量,所以在平时的操纵重要常常测试湿膜厚度,并根据环境温度的变化调节烘箱的参数,常常检查烘箱的鼓风和轮回系统是否良好。烘干后的板子要尽快曝光,最好不要超过12小时。
  4.曝光曝光是在紫外线的作用下,湿膜中的单体分子在吸收光能量后产生的光聚合反应过程。选用功率大的曝光机,以减少曝光时间和热量的累积,保证曝光图形的不乱性和减少粘底片。每班要保持曝光间洁净,以免杂物附着在版面造成沙眼、缺口、断线,做曝光尺来调整曝光时间,避免造成曝光量过大或曝光量不足,最后曝光级数要控制在6-8级之间。曝光时统一种印制单板尽量在统一位置曝光,尽量保证统一种板子棘手的能量相同。曝光量过大,抗蚀刻、抗电镀的效果较好,但存在去膜效果不理想及图形线路缩小(使用正片)或扩大(使用负片),曝光不足,造成显影不良,耐蚀性差,线条边沿发毛,线间距增大或减小,在蚀刻时易造成短路或断线。
  5.显影显影是将没有曝光的湿膜层部门除去得到所需电路图形的过程。严格控制显影液的浓度(10-12g/l)、温度(30-34℃),显影液浓度太高或太低都易造成显影不净。优化显影速度使其与曝光量匹配,常常清洗喷嘴,让喷嘴的压力及分布一致。显影时间过长或显影温渡过高,会对湿膜表面造成劣化,在电镀或酸性蚀刻时泛起严峻的渗度或侧蚀,降低了图形制作的精度要求。
  6.蚀刻和去膜蚀刻终极得到我们需要的电路图形,蚀刻液可以选用碱性三氯化铁、酸性氯化铜和氨水。蚀刻时不同铜箔厚度要使用不同的蚀刻速度,蚀刻速度还要与蚀刻液的温度、浓度匹配,常常维护蚀刻机的喷嘴,保持压力和喷液分布平均,不然最后造成蚀可不均和边沿起铜丝,影响PCB的品质。去膜我公司采用4-7%的氢氧化钠溶液在50-60℃进行,主要是氢氧化钠使膜层膨胀再细分的过程,控制好参数孔内的湿膜也能褪掉。我们在特殊的双面板使用湿膜做图形转移达到了很好的效果。
  六 题目得到解决选用适当的湿膜,调整了大量的参数,根据不同的需要调整板面湿膜的厚度,使半成品的合格率达到99%,基本上解决了泛起的题目。我们继承跟踪了三个月,没有什么大的波动,有时会因环境温、湿度的变化起一点变化,经我们调整参数,题目很轻松就解决了。因为湿膜能节约材料本钱、设备本钱、能源本钱,给公司带来了经济利益,我公司在内层及单面板中使用湿膜。
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