[法律资料]孔破-网络.doc

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1、一 孔内异常:1. 孔破：a. 出现于树脂与玻纤位置(1)化铜沉积速率底(2)整孔不良(3)活化不良，钯吸附不良(4)速化过度(5)气泡残留(6)悬浮物污染。b. 仅出现在玻纤部分(1)整孔不良(2)活化不良(3)速化过度(4)玻纤突出(5)玻纤咬蚀过度(6)氟化钙残留。c. 仅出现在树脂部分(1)沉铜附着不良(2)树脂突出(3)中和不良。2.孔内异物a. 钻孔参数不当，残削太多b. 玻纤突出c. 悬浮物污染d. 化学铜颗粒e. 钯槽颗粒 f.高锰酸钾(钠)残留3. 孔壁浮离a. 整孔过度，活化过度，速化过度b. 钻孔残削c. 除胶不良二 板面异常1. 粗糙/花纹a. 化铜颗粒b. 速化铜含量

2、过高c. 悬浮物污染d. 钯槽颗粒2. 铜皮剥离a. 微蚀不足b. 抗氧化膜残留c. 金属杂质沉淀d. 铜面氧化e. 化铜副反应过快f. 活化或速化不足g. 挂架污染h. 有机物污染 发红 a. CL-不足；b. 光剂过量;c. 导电不良；d. 温度太高. 板面针孔 a. 药液中有油脂杂质活性炭过滤处理 b. 有固体粒子或H2附着加强过滤和打气。c.光剂成分搭配不良. 一铜烧焦a. 电流过大b. 光剂太少c. 温度过低d. 硫酸含量过高e. 含铜太低f. 搅拌不足7. 镀层脱皮a. 刷磨不能砌底清洁油脂b. 脱脂失效，整孔剂或酸性清洁剂不能去除油脂c. 微蚀不好d. 硫酸洗失效e. 水洗太脏f

3、. 板面氧化解决的重点是：针对不良现象分晰，其实很多问题都是操作不当或管理不当的问题，另外一个重点就是要从切片看问题（不要跟我说你解决电镀的问题从不用看切片）PCB制造流程及说明(二)知识库 2008-06-01 20:16 阅读104评论0 字号： 大大 中中 小小 七镀通孔 7.1制程目的 双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole , PTH)步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化( metalization ), 以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。 1986年，美国有一家化学公司Hunt 宣布PTH不再需要传统的贵金属

4、及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介，商名为Black hole。之后陆续有其它不同base产品上市, 国内使用者非常多. 除传统PTH外, 直接电镀(direct plating)本章节也会述及. 7.2制造流程 去毛头除胶渣PTHa一次铜 7.2.1. 去巴里 (deburr) 钻完孔后,若是钻孔条件不适当,孔边缘有1.未切断铜丝2.未切断玻纤的残留,称为burr.因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此钻孔后会有de-burr制程.也有de-burr是放在Desmear之后才作业.一般de-burr是用机器刷磨,且会加入超音波及高压冲洗的应用.可参

5、考表4.1. 7.2.2. 除胶渣 (Desmear) A.目的: a. Desmear b. Create Micro-rough增加adhesion B. Smear产生的原因: 由于钻孔时造成的高温Resin超过Tg值，而形成融熔状，终致产生胶渣。 此胶渣生于内层铜边缘及孔壁区，会造成P.I.(Poor lnterconnection) C. Desmear的四种方法: 硫酸法(Sulferic Acid) 、电浆法(Plasma)、铬酸法(Cromic Acid)、 高锰酸钾法(Permanganate). a. 硫酸法必须保持高浓度，但硫酸本身为脱水剂很难保持高浓度，且咬蚀出的孔面光

6、滑无微孔，并不适用。 b. 电浆法效率慢且多为批次生产，而处理后大多仍必须配合其它湿制程处理，因此除非生产特殊板大多不予采用。 c. 铬酸法咬蚀速度快，但微孔的产生并不理想，且废水不易处理又有致癌的潜在风险，故渐被淘汰。 d. 高锰酸钾法因配合溶剂制程，可以产生微孔。同时由于还原电极的推出，使槽液安定性获得较佳控制，因此目前较被普遍使用。7.2.2.1 高锰酸钾法(KMnO4 Process): A.膨松剂(Sweller): a. 功能:软化膨松Epoxy，降低 Polymer 间的键结能，使KMnO4 更易咬蚀形成 Micro-rough 速 率 作 用 Concentration b.

7、影响因素: 见图7.1 c. 安全:不可和KMnO4 直接混合，以免产生强烈氧化还原，发生火灾。 d. 原理解释: (1) 见图7.2 初期溶出可降低较弱的键结，使其键结间有了明显的差异。若浸泡过长，强 的链接也渐次降低，终致整块成为低链接能的表面。如果达到如此状态，将无法形成不同强度结面。若浸泡过短，则无法形成低键结及键结差异，如此 将使KMnO4咬蚀难以形成蜂窝面，终致影响到PTH的效果。 (2) Surface Tension的问题: 无论大小孔皆有可能有气泡残留，而表面力对孔内Wetting也影响颇大。故 采用较高温操作有助于降低Surface Tension及去除气泡。至于浓度的问题

8、， 为使Drag out降低减少消耗而使用略低浓度，事实上较高浓度也可操作且速 度较快。 在制程中必须先Wetting孔内壁，以后才能使药液进入作用，否则有空气残 留后续制程更不易进入孔内，其Smear将不可能去除。 B. 除胶剂 (KMnO4 ): a. 使用KMnO4的原因:选KMnO4而未选NaMnO4是因为KMnO4溶解度较佳,单 价也较低。 b. 反应原理: 4MnO4- + C + 4OH- MnO4= + CO2 + 2H2O (此为主反应式) 2MnO4- + 2OH- 2MnO4= + 1/2 O2 + H2O (此为高PH值时自发性分解反应) MnO4- + H2O MnO

9、2 + 2OH- + 1/2 O2 (此为自然反应会造成Mn+4沉淀) c. 作业方式:早期采氧化添加剂的方式，目前多用电极还原的方式操作，不稳 定的问题已获解决。 d. 过程中其化学成份状况皆以分析得知，但Mn+7为紫色, Mn+6为绿色,Mn+4 为黑色，可由直观的色度来直接判断大略状态。若有不正常发生，则可能 是电极效率出了问题须注意。 e. 咬蚀速率的影响因素: 见图7.3f. 电极的好处: (1).使槽液寿命增长 (2).品质稳定且无By-product，其两者比较如图7.4: g. KMnO4形成Micro-rough的原因: 由于Sweller造成膨松，且有结合力之强弱，如此使咬

10、蚀时产生选择性， 而形成所谓的Micro-rough。但如因过度咬蚀，将再度平滑。 h. 咬蚀能力也会随基材之不同而有所改变 i. 电极必须留心保养，电极效率较难定出绝对标准，且也很难确认是否足够 应付实际需要。故平时所得经验及厂商所提供数据，可加一系数做计算， 以为电极需求参考。 C. 中和剂(Neutralizer): a. NaHSO3是可用的Neutralizer之一，其原理皆类似Mn+7 or Mm+6 or Mn+4(Neutralizer)-Mn+2 (Soluable) b. 为免于Pink Ring，在选择Acid base必须考虑。HCl及 H2SO4系列都 有，但Cl易攻

11、击 Oxide Layer，所以用H2SO4为Base 的酸较佳。 c .药液使用消耗分别以H2SO4及Neutralizer，用Auto-dosing 来补充，维 护。 7.2.2.2 .整条生产线的考虑: A.Cycle time：每Rack(Basket)进出某类槽的频率(时间) B.产能计算: (Working hours / Cycle time)*( FIight Bar / Hoist)*(Racks/Flight Bar)*(SF/Rack)= SF/Mon C.除胶渣前Pre-baking对板子的影响:见图7.5 a.由于2.在压合后己经过两次Cure，结构会比1,3 Cur

12、e更完全，故Baking 会使结构均一，压板不足处得以补偿。 b.多量的氧，氧化了Resin间的Bonding，使咬蚀速率加剧23倍。且使1,2,3 区较均一。 c.释放Stress，减少产生Void的机会. 7.2.2.3. 制程内主要反应及化学名称: A化学反应: a .主要反应 4MnO4- + 4OH- + Epoxy 4MnO4= + CO2 + 2H2O b. 副反应： 2MnO4- + 2OH- 2MnO4= + 1/2O2 + H2O (Side reaction) MnO4= + H2O (CI-/SO4= /Catalize Rx.) MnO2 + 2OH- + 1/2 O

13、2 (Precipitation formation) 2MnO4= + NaOCI + H2O 2MnO4- + 2OH- + NaCI 4MnO4= + NaS2O8 + H2SO4 4MnO4- + 2OH- + 2Na2SO4 4MnO4= + K2S2O8 + H2SO4 4MnO4- + 2OH- + 2K2SO4 (For Chemical regeneration type process reaction) 2MnO4= + 1/2 O2 + H2O 2MnO4- + 2 OH- (Electrolytic reaction: Need replenish air for O

14、xgen consumption) B.化学品名称： MnO4-Permanganate NaS2O8 Sodium Persulfate MnO4=Manganate S2O4- Sulfate OH- Hydroxide(Caustic) CO2 Carbon Dioxide NaOCI Sodium Hydrochloride MnO2 Manganese Dioxide 7.2.2.4.典型的Desmear Process: 见表 7.2.2.5. Pocket Void的解释: A.说法一:Sweller残留在Glass fiber中，在Thermal cycle时爆开。 B.说法二

15、: 见图7.6 a压板过程不良Stress积存，上钖过程中力量释出所致 b在膨涨中如果铜结合力强，而Resin释出Stress方向呈Z轴方向，当Curing 不良而Stress过大时则易形成a之断裂，如果孔铜结合力弱则易形成B 之Resinrecession，结合力好而内部树脂不够强轫则出现c之Pocket void C如果爆开而形成铜凸出者称为Pull away 7.2.3 化学铜(PTH) PTH系统概分为酸性及碱性系统，特性依基本观念而有不同。 7.2.3.1 酸性系统： A.基本制程： Conditioner Microetch Catalpretreatment Cataldepos

16、it Accelerator Electroless Deposit B.单一步骤功能说明： a. 整孔 Conditioner： 1. Desmear后孔内呈现Bipolar现象，其中Cu呈现高电位正电，Glass fiber、Epoxy呈负电 2. 为使孔内呈现适当状态，Conditioner具有两种基本功能 (1)Cleaner： 清洁表面 (2)Conditioner： 使孔壁呈正电性，以利Pd/Sn Colloid负电离子团吸附 3. 一般而言粒子间作用力大小如表 因而此类药液系统会有吸附过多或Colloid过多的吸附是否可洗去之顾虑 4. Conditioner若Drag In 至

17、 Activator槽，会使Pd+离子团降低 b. 微蚀 Microetch 1. Microetching旨在清除表面之Conditioner所形成的Film 2. 此同时亦可清洗铜面残留的氧化物 c. 预活化 Catalpretreatment 1. 为避免Microetch形成的铜离子带入Pd/Sn槽，预浸以减少带入 2. 降低孔壁的Surface Tension d. 活化 Cataldeposit 1. 一般Pd胶体皆以以下结构存在： 见图7.7 2. Pd2+：Sn2+：Cl- = 1：6：12较安定 3. 一般胶体的架构方式是以以下方式结合：见图7.8 当吸附时由于Cl会产生架桥

18、作用，且其半径较大使其吸附不易良好，尤其如果孔内的Roughness不适当更可能造成问题。 4. 孔壁吸附了负离子团，即中和形成中和电性 e. 速化 Accelerator 1. Pd胶体吸附后必须去除Sn，使Pd2+曝露，如此才能在未来无电解铜中产生催化作用形成化学铜 2. 基本化学反应为： Pd+2/Sn+2 (HF)Pd+2(ad) + Sn+2 (aq) Pd+2(ad) (HCHO)Pd(s) 3. 一般而言Sn与Pd特性不同，Pd为贵金属而Sn则不然，因此其主反应可如下： Sn+2a Sn+4 + 6F- SnF6-2 or Sn+2 + 4F- SnF4-2 而Pd则有两种情形：

19、 PH=4 Pd+2 + 2(OH)- Pd(OH)2 PH4 Pd+2 + 6F- PdF6-4 4. Pd吸附在本系统中本身就不易均匀，故速化所能发挥的效果就极受限制。除去不足时会产生P.I.，而过长时则可能因为过份去除产生破洞，这也是何以Back_light观察时会有缺点的原因 5. 活化后水洗不足或浸泡太久会形成Sn+2 a Sn(OH)2 或 Sn(OH)4，此易形成胶体膜. 而Sn+4过高也会形成Sn(OH)4，尤其在Pd吸太多时易呈PTH粗糙 6. 液中悬浮粒子多，易形成PTH粗糙 f. 化学铜沉积Electroless Deposit 1. 利用孔内沉积的Pd催化无电解铜与HC

20、HO作用, 使化学铜沉积 2. Pd在化学铜槽的功能有二： (1) 作为Catalyst吸附 H- 之主体，加速HCHO的反应 (2) 作为Conductor，以利e-转移至Cu+2上形成Cu沉积 3. 其基本反应及Mechanism见图7.9a ; 7.9b ： 4. 由于槽液在操作开始时缺少H2含量，故其活性可能不够，而且改变温度也易使槽液不稳定。故在操作前一般先以Dummy boards先行提升活性再作生产，才能达到操作要求 5. Bath loading也因上述要求而有极大的影响，太高的Bath loading会造成过度的活化而使槽液不安定。相反若太低则会因H2的流失而形成沉积速率过低

21、。故其Max与Min值应与厂商确认做出建议值 6. 如果温度过高，NaOH, HCHO浓度不当或者Pd+2累积过高都可能造成P.I.或PTH粗糙的问题 g. 整个反应状态见图7.10所示 7.2.3.2、碱性系统： A. 基本制程： Conditioner Etch Cleaner Catalpretreatment Activator Reducer Electroless Copper B. 单一步骤功能说明 a. Conditioner：Wetting agent + 10 g/l NaOH (A) 1. 以Wetting agent的观念，而非电性中和，如此可形成较薄的Film约300

22、A，且均匀而不致有附着不上或太厚之虞 2. 基本方式系以亲水基与疏水基之特有Dipol特性使Wetting agent被水排挤，快速吸附至孔壁。因其形成之单层膜不易再附上其它Conditioner而与Cleaner共同作用洗去多余杂质 3. 其设计是一道酸一道碱的药液浸泡，使各种不同来源的板子皆有良好的wetting作用,其Formula：Wetting agent + 10 ml/l H2SO4 4. 若水质不洁而含M+2(如：Ca+2、Mg+2、Fe+2等)则Amine及Wetting agent易与之结合而形成沉淀，故水质硬度应特别留意 5. 当板子浸入水中，Cu正电迅速与OH-中和而呈

23、负电。而Dipol静电力有限，不致形成多层覆盖，故无Over condition的顾虑 b. Etch cleaner：(SPS 与 H2SO4/H2O2两种 ) 基本功能与酸性系列相似(SPS：10g/l) c. Catalpretreatmen)：同Activator但少Complex d. Activator：Activator + Pd(Amine) complex 1. 基本上此系列的Pd，是由Amine类形成的Complex， 2. 其特点如下： (1) Pd(Amine)+2呈正电荷，可吸附在Conditioner上而甚少吸附在铜上，少有P.I.问题 (2) 没有Sn形成的Col

24、loid，其粒子较小，结晶较密且少有Sn(OH)2、Sn(OH)4析出问题。也没有Sn+2 + Fe+2 a Sn+4 +Cu作用。 (3) 无Cl-在外围，由于Cl-会与Polyimide材料产生作用，故无Cl-会有较广的适用性 (4) 由于Pd(Amine)+2 asPd+2+Amine为一平衡反应，吸附反应十分快，且由于粒子小空隙低因而致密性佳。 (5) Impurity少有残留，且吸附Pd+2少，故能有较少P.I.机会 (6) 由于无Cl-, 对Black-Oxide的attack相对减少，故Pink Ring较轻微 (7) 由于吸附较密，将来作无电解铜时Coverage也会较密较好

25、e. 整个反应状态见图7.11所示 7.2.4一次铜(Panel plating)非导体的孔壁经PTH金属化后，立即进行电镀铜制程, 其目的是镀上200500微英吋以保护仅有2040微英吋厚的化学铜被后制程破坏而造成孔破(Void)。有关铜电镀基本理论及实际作业请参看二次铜更详细的解说. 7.3. 厚化铜 传统金属化之化学铜的厚度仅约2030微吋，无法单独存在于制程 中，必须再做一次全板面的电镀铜始能进行图形的转移如印刷或干膜。但 若能把化学铜层的厚度提高到100微吋左右，则自然可以直接做线路转移的工 作，无需再一道全板的电镀铜步骤而省却了设备，药水、人力、及时间，并达 简化制程减少问题的良好

26、目标。 因此有厚化铜制程出现，此一方式已经实际 生产在线进行十数年，由于镀液管理困难分析添加之设备需要较高层次之技 术，成本居高不下等, 此制程已经势微. 厚化铜的领域又可分为 : A.半加成Semi-Additive式是完全为了取代全板面电镀铜制程. B.全加成Fully Additive式则是用于制造加成法线路板所用的。日本某些商 用消费性电子产品用24小时以上的长时间的全加成镀铜，而且只镀在孔及线 路部份.日本之外尚不多见, 高雄日立化成数年前尚有CC-41制程, 目前已关掉该生产线 7.3.1 厚化铜基本观念 a. 厚化铜也仍然采用与传统无电铜相似的配方，即仍以铜离子、强碱、及甲醛做为

27、反应的原动力，但与温度及其所产生的副产物关系较大。 b. 无电铜因厚度很薄, 内应力(inner Stress) 影响不大故不需重视，但厚化铜则必须考虑。也就是说厚化铜与板面铜箔间的附着力也为关键 ，应特别注意其镀前活化之过程如整孔及微蚀是否完美。控制不好时可能发生孔壁剥离(pull away)及板面脱皮。 c. 厚化铜之外表能接受油墨或干膜之附着，所以印刷前尽少做磨刷或其它化学粗化。在阻剂完成转移后又要能耐得环境的氧化, 而且也要耐得最低起码的活性清洗及活化。 d. 厚化铜主要的目的是既能完成非导体的金属化同时又可取代一次镀铜 ，能够发挥大量的设备、人力、物料、及操作时间的节省，但化学铜槽本

28、身比传统的无电铜要贵，管理不易，要利用特定的自动添加设备。 e. 前处理之各制程比传统PTH要更谨慎，原因是化学铜的沉积是靠铜离子在板子上之活化生长点(Active sites)还原出铜金属并增厚，当此等生长点被铜覆盖后其它板面上又逐次出现新的生长点再接受铜的沉积，电镀铜的沉积则不但向上发展, 也能横向延伸。故万一底材未能在前处理制程中完成良好的活化时则会造成孔破(Hole Void)，而且经过干膜或印刷后, 可能进一步的恶化，终必成为板子品质上极大的隐忧。 7.4 直接电镀(Direct plating) 由于化学铜的制程中，有很多对人体健康有害的成份(如甲醛会致癌)，以及废水处理(如有Ch

29、elate)有不良影响的成份，因此早在10多年前就有取代传统PTH所谓Direct Plating(不须靠化学铜的铜当导体)商品出现，至今在台湾量产亦有很多条线。但放眼国外，除欧洲应用者很多以外，美、日(尤其是美国)并不普偏，一些大的电子公司(如制造计算机、大哥大等)并不Approve直接电镀制程，这也是国内此制程普及率尚低的原因之一。 7.4.1直接电镀种类 大致上可归为三种替代铜的导体 A. Carbon-碳粉(Graphite同) B. Conductive Polymer-导体高分子 C. Palladium-钯金属 7.4.2直接电镀后续制程有两种方式: A. 一次镀铜后,再做影像转

30、移及二铜 B. 直接做影像转移及线路电镀 7.4.3表归纳目前国内己使用中的直接电镀各商品之分析，供业界参考。 本章中介绍了传统薄化铜, 厚化铜以及直接电镀等几种镀通孔方式.未来制程走势: A. 缩短制程 B. 减少污染 C. 小孔通孔能力 D. 降低成本 E. 底材多样化处理能力 而此制程是PCB制作的基础工程,若处理不好影响良率及信赖度因此要仔细评估与选择何种药水及设备.八 外层 8.1 制程目的 经钻孔及通孔电镀后, 内外层已连通, 本制程在制作外层线路, 以达电性的完整. 8.2 制作流程 铜面处理压膜曝光显像 8.2.1 铜面处理 详细资料请参考4.内层制作. 8.2.2 压膜 8.

31、2.2.1干膜介绍 干膜(dry film)的构造见图8.1, 1968年由杜邦公司开发出来这种感旋光性聚合物的干膜后，PCB的制作就进入另一纪元, 到1984年末杜邦的专利到期后日本的HITACHI也有自己的品牌问世。尔后就陆续有其它厂牌加入此一战场. 依干膜发展的历史可分下列三种Type: 溶剂显像型 半水溶液显像型 碱水溶液显像型 现在几乎是后者的天下,所以本章仅探讨此类干膜. A. 干膜之组成 水溶性干膜主要是由于其组成中含有机酸根，会与强碱反应使成为有机酸的盐类，可被水溶掉。其组成见图8.1 水溶性干膜最早由Dynachem 推出, 以碳酸钠显像，用稀氢氧化钠剥膜，当然经不断改进才有

32、今日成熟而完整的产品线. B. 制程步骤 干膜作业的环境，需要在黄色照明,通风良好,温湿度控制的无尘室中操作，以减少污染增进阻剂之品质。其主要的步骤如下： 压膜停置曝光停置显像 8.2.2.2 压膜(Lamination)作业 A. 压膜机 压膜机可分手动及自动两种,有收集聚烯类隔层的卷轮，干膜主轮，加热轮，抽风设备等四主要部份, 进行连续作业, 其示意见图8.2 一般压膜条件为： 压膜热轮温度 12010 板面温度 5010 压膜速度 1.52.5米分 压力 15-40 psi a. 传统手动压膜机须两人作业，一人在机前送板，一人在机后收板并切断干膜，此方式用在样品、小量多料号适合，对人力、

33、物料的耗用浪费颇多。 b. 自动压膜机市面上HAKUTO，CEDAL，SCHMID等多种厂牌，其机构动作在板前缘黏压干膜方式及压膜后缘切膜动作多有不同，但都朝产速加快，节 省干膜以及黏贴能力上在改进。 c. 国内志胜几年前开发自动压膜机颇为成功国内多家大厂均有使用. d. 干膜在上述之温度下达到其玻璃态转化点而具有流动性及填充性，而能覆盖铜面。但温度不可太高，否则会引起干膜的聚合而造成显像的困难。压膜 前板子若能预热,可增强其附着力。 e. 为达细线路高密度板之高品质，必须从环境及设备上着手，干膜之压膜需要在无尘室中进行（10K 级以上），环境温度应控制在233，相对湿度应 保持50RH5左右

34、。操作人员也要带手套及抗静电之无尘衣帽。 8.2.3 曝光 Exposure 8.2.3.1 曝光机种类 手动与自动 平行光与非平行光 LDI雷射直接暴光 A. 手动曝光机，是将将欲曝板子上下底片以手动定PIN对位后，送入机台面， 吸真空后曝光。 B. 自动曝机一般含Loading/unloading，须于板子外框先做好工具孔，做初步定 位再由机台上之CCD，Check底片与孔的对位状况，并做微调后入曝光区曝 光。依目前的精密须求程度，不以视觉机器自动对位，恐怕做不到好品质的 板子。 C. 如何量测及评估曝光机的平行度: 定义:从平行度(collimate)字面的意思就是使直向行进，而从光的眼

35、光而言则是让光行进同时垂直于照射面。图8.3是平行光与非平行光之比较. 平行度的影响:而研判平行直进的方法有两个值可供参考，平行羊角 (Collimate Half Angle)及偏斜(Declination Angle)。此二值可大略判断 曝光机的平行度及曝光可能造成的侧向偏移，也因此若使用非平行曝光机 曝光其影像会有偏料及底部侧向显像的问题。 量测方法及工具: 一般量测平行度的方法是用一种叫平行度像机(Collimation Camera) 其量测方式是以此工具置于感光纸或感光物上曝光，之后再量偏移度，其示意图如下（图8.4(a,b)）: D. 非平行光与平行光的差异，平行光可降低Unde

36、r-Cut。 其差异点，可见图8.5，显影后的比较。做细线路(4mil以下)非得用平行光之 曝光机。 E. 另有一种LDI(Laser Direct Imaging)激光直接感光之设备与感光方式。是利用 特殊之感光膜coating在板面，不须底片直接利用激光扫描曝光。其细线可做 到2mil以内，利用多beam方式18in24in的板子，已有号称曝光时间仅30 秒。 8.2.3.2 作业注意事项 A. 偶氮棕片的使用 手动曝光因仰赖人目视对位，因此棕片是有必要的，但自动曝光机由机器负 责对位所以一般黑白底片即可。棕片的寿命较短 B. 能量的设定 曝光机中有光能量之累积计算器，光能量子 (以焦耳或

37、毫焦耳为单位）是指 光强度（瓦特或毫瓦特）与时间的乘积，即 mili - Joule = mili Watt Sec. 焦耳瓦特秒 曝光机上有可以调动的光能量数字键，并有测光强度之装置，当设定某一光 能量数字后即可做定能量之曝光，每当光源紫外灯老化而光强度衰减时，该 设定系统即会自动延长时间以达到所需的光能量。 定期以Photometer 或Radiometer做校正工作。 C. Stouffer 21 Step Tablet Stouffer 21 step tablet是IN-process监测曝光显像后的条件是否正常，见图8.6。 它是放于板边与正常板一样曝光，停置及显像后，其21格上之

38、干膜残留有 颜色渐淡，至完全露铜的变化，最重要视其已显像及仍残存板面之交界是落 于第几格。一般标准是810格，Follow各厂牌所给的Data Sheet。 D. 吸真空的重要 非平行光的作业中，吸真空的程度是影响曝光品质的重大因素。因底片与膜 面有间隙会扩大under-cut。一般判断贴紧程度是从光罩上之Mylar面出现的 牛顿环(Newton Ring)的状况，以手碰触移动，若牛顿环并不会跟着移动，则 表吸真空良好。手动作业，时常作业员尚要以刮刀辅助刮除空气，此小动 作事实上极易影响对位及底片的寿命。平行光源则此问题可降至最低。 E. 对位 对于自动曝光机来说，偏位不是不问题，只要评估好设

39、备的制程能力以及维 护工作底片的准确度即可，但手动曝光机作业影响对准度的变量就很多： PIN孔大小的选择 上制程通孔电镀的厚度分析 孔位准确度 底片套板的方式 人目视误差 上述仅举常见因素，各厂应就产品层次来提升干膜作业的制程能力。 F. 静置 曝光后板子须问隔板置放1015分钟让吸收UV能量后的resist Film聚合更完全。 G.高强度的UV光对细线路而言是十分重要的，因为所有的光阻都含有遮蔽剂 (Inhibitor)，而此遮蔽剂遇UV光时会在数秒内大量消耗。因此如果用弱光曝 光，则须用较长时间来达到必须的能量，如此有较多的时间让未见光区的遮蔽剂扩散至曝光区，如此只要有一点折光或散射就会

40、形成聚合，产生残胶显影不 洁等问题。 因此使用强光曝光机有助于细线的制作，有残胶并不是代表只是显影不洁或水洗不良的问题。 一般而言5mW/cm2能量密度对一般的线路已有不错的效果，如果要有更佳的分辨率则高一些的光强度有助于改善之。 H. 影响分辨率的因子互动关系有:(I)曝光时间长短(2)未曝光区遮蔽剂的量 (3)散射折射光的多少.其中第二项是来自供货商的调配较无法调整，第(1)项 可考虑控制光强度来改善其品质，第(3)项则使用平行曝光机及加强曝光前真空作业会有帮助. 8.2.4. 显像Developing 8.2.4.1槽液成份及作业条件 溶液配方之碳酸钠（重量比） 温度30 +_2 喷压

41、1520 PSI 水洗 2729，水压40 PSI pH 10.5 10.7， Break point 5070% Auto dosing 8.2.4.2作业注意事项 A. 显像是把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之冲洗掉，已感光部份则因已发生聚合反应而洗不掉仍留在铜面上成为蚀刻或电镀之阻剂膜。注意在 显像前不可忘记把表面玻璃纸撕掉。 B. 显像点Break point ( 从设备透明外罩看到已经完全显现出图样的该点的距 离称之 )应落于5070%间，不及,铜面有scun残留,太过,则线边有膜屑或 undercut过大. 最好有自动添加系统(auto-dosing). 另外喷洒系统设计良否也会

42、影响显像点.可参考表8.1(本表仅供参考) C. 显像良好的侧壁应为直壁式者，显像不足时容易发生膜渣(Scum) 造成蚀刻板的短路、铜碎、及锯齿突出之线边，显像机喷液系统之过滤不良时也会 造成此种缺点。检查Scum的方法可用之氯化铜溶液(Cupric Chloride CuCl 2) 或氯化铵溶液浸泡， 若铜面上仍有鲜亮的铜色时，即可判断有 Scum残留， D. 显像完成板子切记不可迭放,须用Rack插立. 8.3. 干膜环境的要求 线路板之细线及高密度要求渐严，其成功的契机端赖各种精密的控制。干膜 转移影像之精准除了上述各种生产技术外，环境的完善也占有很大的比重。 A. 首先要注意到的是无尘室(Clean Room) 的建立，一般常说的无尘室是以 美国联邦标准Fed. STD 209 做为分级的规范，是以每立方呎的空气中 所含大于0.5微米的尘粒之数目(PPCF) 作为分级的，可分为三级，见表 三者间之维护与安装费用相差