自1983年在大连召开的光致抗蚀干膜技术协调会议后,各干膜厂家就推出一系列符合一级指标的干膜,自至今天,干膜的各型号更是让人难于选择,做为线路版厂工程师,应注意干膜的选择,才不致于影响生产进度及成本。
在选用干膜这一环节,应注意如下几个指标:
一、外观
使用干膜时,首先应进行外观检查。质量好的干膜必须无气泡、颗粒、杂质;抗蚀膜厚度均匀;颜色均匀一致;无胶层流动。如果干膜存在上述要求中的缺陷,就会增加图像转移后的修版量,严重者根本无法使用。膜卷必须卷绕紧密、整齐,层间对准误差应小于1mm,这是为了防止在贴膜时因卷绕误差而弄脏热压辊,也不会因卷绕不紧而出现连续贴膜的故障。聚酯薄膜应尽可能薄,聚酯膜太厚会造成曝光时光线严重散射,而使图像失真,降低干膜分辨率。聚酯薄膜必须透明度高,否则会增加曝光时间。聚乙烯保护膜厚度应均匀,如厚度不均匀将造成光致抗蚀层胶层流动,严重影响干膜的质量。
二、光致抗蚀层的厚度
一般在产品包装单或产品说明书上都标出光致抗蚀层的厚度,可根据不同的用途选用不同厚度的干膜。如印制蚀刻工艺可选光致抗蚀层厚度为25μm的干膜,图形电镀工艺则需选光致抗蚀层厚度为40μm的干膜。如用于掩孔,光致抗蚀层厚度应达到50μm.
如镀厚金板还得选用50μm的专用镀金干膜,一般情况下,40μm的干膜都可以满足正常的要求,在一些厂家,40μm的干膜都可以做线宽线隙为3MIL的平行线了,掩孔方面,也可掩住4.5MM以下的孔,当然,对那些线路简单而掩5.0MM以上的孔,*好选用50μm的干膜。有一些板,线路很密,要掩的NPTH孔又都超过5.0MM,这时候可以考虑用40μm的干膜,再进行二次钻孔了(既蚀刻后钻孔)。
三、分辩率
所谓分辨率是指在1mm的距离内,干膜抗蚀剂所能形成的线条(或间距)的条数,分辨率也可以用线条(或间距)绝对尺寸的大小来表示。
干膜的分辨率与抗蚀剂膜厚及聚酯薄膜厚度有关。抗蚀剂膜层越厚,分辨率越低。光线透过照相底版和聚酯薄膜对干膜曝光时,由于聚酯薄膜对光线的散射作用,使光线侧射,因而降低了干膜的分辨率,聚酯薄膜越厚,光线侧射越严重,分辨率越低。一般的聚酯薄膜都在25μm左右。
四、耐蚀刻性和耐电镀性
光聚合后的干膜抗蚀层,应能耐三氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、酸性氯化铜蚀刻液、硫酸——过氧化氢蚀刻液的蚀刻。在上述蚀刻液中,当温度为50~55℃时,干膜表面应无发毛、渗漏、起翘和脱落现象。在酸性光亮镀铜、氟硼酸盐普通锡铅合金、氟硼酸盐光亮镀锡铅合金以及上述电镀的各种镀前处理溶液中,聚合后的于膜抗蚀层应无表面发毛、渗镀、起翘和脱落现象。
五、脱膜性能
曝光后的干膜,经蚀刻和电镀之后,可以在强碱溶液中去除,一般采用3~5%的氢氧化钠溶液,加温至60℃左右,以机械喷淋或浸泡方式去除,去膜速度越快越有利于提高生产效率。去膜形式*好是呈片状剥离,剥离下来的碎片通过过滤网除去,这样既有利于去膜溶液的使用寿命,也可以减少对喷咀的堵塞。
六、其它性能
干膜在嚗光后,颜色应有明显的变化,这样就可以避免重复嚗光和漏嚗光的错误,很多干膜都会添加变色剂来达到此功能。
选好干膜后,正确的操作也尤为重要的,大概应注意如下事项:
1、贴膜
贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上。干膜中的抗蚀剂层受热后变软,流动性增加,借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。
贴膜通常在贴膜机上完成,贴膜机型号繁多,但基本结构大致相同:贴膜可连续贴,也可单张贴。连续贴膜时要注意在上、下干膜送料辊上装干膜时要对齐,单张贴时,膜的尺寸要稍小于板面,以防抗蚀剂粘到热压辊上。连续贴膜生产效率高,适合于大批量生产,小批量生产可采用单张贴法,以减少干膜的浪费。
贴膜时要掌握好的三个要素为压力、温度、传送速度。
压力:新安装的贴膜机,首先要将上下两热压辊调至轴向平行,然后来用逐渐加大压力的办法进行压力调整,根据印制板厚度调至使干膜易贴、贴牢、不出皱折。一般压力调整好后就可固定使用,不需经常调整,一般线压力为0.5~0.6公斤/厘米。
温度:根据干膜的类型、性能、环境温度和湿度的不同而略有不同。膜涂布的较干、环境温度低、湿度小时,贴膜温度要高些,反之可低些。贴膜温度过高,干膜图像变脆,耐镀性能差,贴膜温度过低,干膜与铜表面粘附不牢,在显影或电镀过程中,膜易起翘甚至脱落。通常控制贴膜温度在105℃左右。
传送速度:与贴膜温度有关,温度高,传送速度可快些,温度低则将传送速度调慢。通常传送速度为0.9~1.8米/分。
大批量生产时,在所要求的传送速度下,热压辊难以提供足够的热量,因此需给要贴膜的板子进行预热,即在烘箱中干燥处理后稍加冷却便可贴膜。
为适应生产精细导线的印制板,又发展了湿法贴膜工艺,此工艺是利用专用贴膜机在贴干膜前于铜箔表面形成一层水膜,该水膜的作用是:提高干膜的流动性;驱除划痕、砂眼、凹坑和织物凹陷等部位上滞留的气泡;在加热加压贴膜过程中,水对光致抗蚀剂起增粘作用,因而可大大改善干膜与基板的粘附性,从而提高了制作精细导线的合格率,据报导,采用此工艺精细导线合格率可提高1~9%。
完好的贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗粒等夹杂。
为保持工艺的稳定性,贴膜后应经过15分钟的冷却及恢复期再进行曝光。
2、嚗光
曝光时要注意曝光能量的控制,通常都以21格曝光尺测6~8格为佳。但需注意,做曝光尺时需放重氮片才准确,因为不放重氮片与放重氮片的测试结果相差有近一格。曝光尺的读数是以完全露铜的那格为准,如有半格露铜则读数相应减一半。
曝光灯管的控制也很重要的,要严格按照供应商提供的曝光寿命来执行,通常为1000小时左右。