信息材料2-3十二PCB材料、辅材及RFID资料课件.ppt

1、十一、十一、 PCB PCB 材料、辅材及相关工艺材料、辅材及相关工艺1. 覆铜板、銅箔基板(Copper Clad Laminate; CCL )2. 线路油（抗蚀剂）3. 阻焊剂印刷電板(Printed Circuit Boards)l PCB (Printed Circuit Board)，中文稱為”印刷電板” 或PWB（Printed Wire Board)，用印刷技術製作的電產品。它取代1940代以前以銅線配電的方式，使大生產複製速加快，產品體積縮小，方性提昇單價低等優點。l 将电子零器件的连接线路以印刷或影印的方式呈现于绝缘基材的表面或内部，称之为PCB。基本性能： 耐热 高机械强

2、度 低电阻 低杂讯 层间、线间 绝缘性优良 有好的可組裝性(結到下一級封裝) 。Whats PCB?流行方向：高密度化（高分辨率）、超薄化、多层化、柔性化未来发展：光电子信号接口、光学信号接口、生物信号接口。印刷電板的分印刷電板結構分The thin copper-clad laminate used for innerlayers is cut to size, baked to remove stresses and the surface cleaned to remove any contaminants from the copper surface.In imaging, the

3、circuitry is transferred to the thin core panels. The first step is to hot roll laminate an ultraviolet light sensitive dry photopolymer resist to the panels.光固化Buried ViasBlind Vias多層PCB電板導通孔結構趨勢線線製作製作程程印制电路板的种类印制电路板的种类電板基板材種基板材細分紙基材銅箔基板紙基材酚醛樹脂銅箔基板、紙基材聚酯銅箔基板、紙基材環氧樹脂銅箔基板複合基板Composit銅箔基板(CEM-1, CEM-3

4、)玻璃纖維布銅箔基板玻纖布基材含浸環氧樹脂銅箔基板、玻纖布基材含浸耐然環氧樹脂銅箔基板（FR-4）、高耐熱性基材環氧樹脂銅箔基板、玻纖布基材含浸亞醯胺樹脂銅箔基板軟硬板Polyester Base銅箔基板（軟板）、Polyimide銅箔基板（軟板）、綜合材質軟硬板。PCB基板分类印刷電板之前身銅箔基板(Copper Clad Laminate, CCL)是由各種補強材(玻璃纖維布)，基材(高分子樹脂)及銅箔所構成。銅箔基板（CCL）是電子產業中應用最多的複合材，主要是以樹脂（包括環氧樹脂、酚醛樹脂、聚亞醯胺樹脂等）加入補強性的材（玻璃布、絕緣紙等），在高溫高壓環境下，於單面或雙面覆加銅箔而成，

5、其中銅箔係作為各項電子組件的線接導體用，而補強材形成的積層板則做為支撐與絕緣之用。銅箔基板為PCB的重要上游原，生產過程中乃用各種具絕緣性與支撐性的材質，透過樹脂黏合片疊合形成積層板，再於表面覆加銅箔而得名。覆铜板的典型流程：覆铜板的典型流程：覆铜板覆铜板Prepreg胶液配胶液配玻纤布玻纤布铜箔铜箔压合压合熱壓合熱壓合PRESSING疊合疊合BOOKINGPLY UP疊片疊片銅箔銅箔無塵室無塵室烘箱烘箱OVEN切切 割割Cutter含浸含浸Impregnating玻纖布玻纖布Class cloth原料混合原料混合Mixing溶劑溶劑硬化劑硬化劑英文名为“Prepreg”又有人称之为“bond

6、ing sheet” （粘接片）、半固化片。是 含 浸 机 生 产 的 成 品 。印刷电路板材质印刷电路板材质銅箔基板是構成印刷電板的主要材它是基材加入補強材疊合製成板(Laminate)再於表面貼合銅箔而成。u基材一般係指高分子樹脂(resin)而言，常用的有環氧樹脂(epoxy)、酚醛樹脂(phenolic resin)、聚胺甲醛(melamine)、矽酮(silicon)及鐵氟(Teflon)等。配合固化交联剂。u補強材料則有玻璃纖維布(glass cloth)、玻璃纖維蓆(mat)、絕緣紙(paper)甚至帆布(canvas)、亞麻布等。u銅箔(copper foil)，係在一浸漬於酸

7、電解液的滾上鍍銅，電鍍銅膜之好處是在電鍍過程中，表面趨於粗糙，容與基材板貼合。树脂种类树脂种类酚醛树脂（ Phenolic ）环氧树脂（ epoxy ）聚酰亚胺树脂（ Polyimide ）聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，简称PTFE或称TEFLON）B一三氮 树脂（Bismaleimide Triazine 简称 BT ）皆为热固型的树脂（Thermosetted plastic resin）。传统型树脂组成成份传统型树脂组成成份n 硬化剂硬化剂 -双氰胺 Dicyandiamide简称Dicyn 催化剂催化剂 (Accelerator)-2- Methylimid

8、azole ( 2-MI )n 溶剂溶剂 -Ethylene glycol monomethyl ether（乙二醇甲醚） Dimethyl formamide (二甲基甲酰胺) 及稀释剂 Acetone ,MEK。n 填充剂填充剂(filler) -碳酸钙、硅化物、 及氢氧化铝 等增加难燃效果。 填充剂可调整其Tg.環氧樹脂與硬化劑反應後其硬化物具備以下特性：1.硬化時，沒有揮發物，收縮小，尺寸安定性好。2.卓越的電氣性質和機械性質。3.耐水及耐化學藥品性。4.與屬、木材、混凝土、陶瓷、玻璃等材質的接著強。5.硬、堅韌、耐磨性優越。6.具多樣性，選擇同硬化劑，可得各種同性質的硬化物。7.可選

9、擇添加各種稀釋劑、變性劑、填充劑等，改善性質。8.貯存安定性高。各种环氧树脂基料各种环氧树脂结构邻甲酚醛环氧树脂氟化环氧树脂溴化环氧树脂铜箔的分类铜箔的分类按按 生产工艺生产工艺 分为两个类型分为两个类型TYPE E -电镀铜箔; TYPE W-压延铜箔按八个等级分按八个等级分class 1 到 class 4 是电镀铜箔; class 5 到 class 8 是压延铜箔. 一般基材板所使用的銅箔，以電解銅箔（ED Foil）為大宗；而HTE銅High Temperature Elonga-tion；Grade 3）或LP銅箔（Low Profile）則是少對物性相當講究的高階多層板才會使用。

10、至於在銅箔厚上，以0.5盎斯（OZ ; 0.7mil）及1盎斯的使用最大，而者最大區隔在於：前者主要用於多層板外層的大型壓合製程，後者使用則在單雙面板及薄基板（Thin Core）的應用較廣。 電解銅箔由於面粗糙同，較粗糙的一面再經處後，與預浸基材熱壓時，可和樹脂產生很大接著，較適合做為FR-4等硬質銅箔基板之原。壓延銅箔因無粗糙面，雖經處，其和樹脂之接著仍要比電解銅箔低，但因其物性較同重的電解銅箔為高，且無電鍍製程之內部應存在，抗彎曲的程較佳，一般用於軟性基板。覆铜板常见缺陷覆铜板常见缺陷擦花、凹痕、织纹显露、杂物覆铜板未来发展趋势覆铜板未来发展趋势 近年来,由于电子产品朝小型化,多功能化及

11、高可靠性方面发展.对PCB用覆铜板提出了更高的要求.主要表现在以下几方面： 高Tg 低介电常数 无卤阻燃产品 耐UV 薄型化 高尺寸安定性玻璃纤维的特性玻璃纤维的特性u高强度高强度u耐热阻燃耐热阻燃u抗化性抗化性u防潮防潮u热性质稳定热性质稳定u绝缘性能良好绝缘性能良好玻璃纤维布的发展趋势玻璃纤维布的发展趋势nLOW Dk（NE玻璃4.4 Vs普通玻璃6.6）nHIGH Dk （高铅玻璃15）n超薄玻纤布（最薄 24 micrometer)n开纤布和起毛布n过烧布n耐热布（改进处理剂）玻璃纖維布之別以補強材作Base區分，凡用到電子級玻纖布的CCL有：FR-4, FR-5, G-10, G-1

12、1, CEM-1, CEM, Polyimide及PTFE等。FR-4基板一般是指雙面銅箔基材板，係國內目前用最多的種，也有單層與多層的。所謂FR-4雙面基材板是由8張7628的玻璃纖維布，經耐燃性環氧樹脂含浸成預浸材，再經由壓合程序而得的常用板材。FR-4是耐燃性積層板中最有名且用也最多的一種，其命名出自NEMA規範LI1-1988中，其耐燃性至少要符合UL94的V-1等級。CEM-1與CEM-3也有用到玻璃纖維布加強。CEM-1係指外層與銅箔直接結合者，仍維持張7628玻璃纖維布，而中層則是由“纖維素”(Cellulose)含浸環氧樹脂形成整體性的“核材”(Core Material)。C

13、EM-3則是除上、下張7628外，中層則為織布之短纖玻纖蓆，再含浸環氧樹脂所成的核材。另外介紹種FR-4基板的基本構成材：Prepreg與Thin core。它們是製造多層板之基本材，分別添隔在其間， Prepreg係指玻璃布（一層）與環氧樹脂的預浸材。Thin core則是由13層玻璃纖維布含浸耐燃性環氧樹脂及張銅箔壓合而成。其厚可從0.1mm至0.38mm等，共分8種。玻璃纖維布之特性玻璃纖維布之特性1.1. 布面處採高性能陽子胺基矽烷偶合配方，與環氧樹脂接合性佳，可提高基材之含浸性、基板高耐熱性及優的抗麻斑性能，並可提供抗CAF高性能布及可射鑽孔用玻纖布。2.2. 布面張、強、組織控制均

14、勻，增加尺寸安性及確保鑽孔品質。3.3. 彎緯低、經緯縮穩定、柔軟佳，低板翹及板扭。4.4. 大捆布、接頭比低，提昇客戶生產效。玻璃纖維布之材玻璃纖維布之材成分成分玻璃纖維布之製程印刷電印刷電板材質之選用原則板材質之選用原則1. 玻璃轉換溫(glass transition temperature, Tg)聚合物在常溫下為堅硬且具有脆性，但在一定的高溫下會變的柔軟，此溫稱為玻璃轉換溫。Tg越高越好，表示該材受熱後的變化比較穩定。2. 軸膨脹係(Z-axis coefficient of thermal expansion,CTE)板材之Z軸膨脹將影響貫孔銅壁的可靠，膨脹係越小多層印刷電板的可靠

15、越好。3. 尺寸安定性(dimension stability)板材之X/Y軸受熱膨脹而產生尺寸變，將影響表面黏裝件的可靠。4. 銅箔抗撕強(peel strength)表示銅箔與基板之附著，以環氧樹脂板材作為基準，其值越大價錢越貴。5. 介質常(dielectric constant)凡板材之介質常越低，訊號傳輸速越快，在高頻時越容產生雜訊。6. 耐然性(flammability)依UL等級分，從最低之HB(horizontal burning), V2( vertical burning)， V1 ，V0 (最高級)。7. 製性(processability)各種板材在生產線製作之難程，以

16、環氧樹脂板材作為基準，與環氧樹脂板材差越大，值越小。8. 板材價格(price)以環氧樹脂板材作為基準，其值越大價錢越貴。1 1覆铜板的种类与选用覆铜板的种类与选用 覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的主要材料。覆铜箔层压板的种类很多，有纸基板、玻璃布板、酚醛板、环氧酚醛板、聚酸亚胶板、聚四氟乙烯板等。（1 1）覆铜板的种类）覆铜板的种类 1）酚醛纸基覆铜板。其特点是板价格低，械强度低，易吸水，耐高温性能差。主要用于低频和一般民用产品中，如收音机、电视机等产品使用较多。 2）环氧酚醛玻璃布覆铜板。这类覆铜板耐温性好，受潮湿影响小，电气和机械性能良好，加

17、工方便，一般用于高温、高频电子设备，恶劣环境和超高频电路中。 3）环氧玻璃布覆铜箔板。与环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，防潮性良好，工作温度较高。 4）聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔板。此种板电性能、化学性能均好，温度范围宽，介质损耗小，常用于微波、高频电路中（2）铜箔厚度 印刷电路板铜格厚度有：10m、18m、35m、50m、70m等。对于导电条较窄的，选取铜箔较薄的板材，否则选用厚些的。一般选用 35m和 50m厚的。（3）板材的厚度 常用覆铜板的材质标称厚度有：0.5、0.7、0.8、1.0、1.2、1.5、1.6、2.0、2.4、3.2、6.4（单位mm）。电子仪器通用设备一般选用

18、1.5mm的最多。对于电源板，大功率器件极、有重物的、尺寸较大的电路板，可选用2.03.0mm的板材。2 2印制电路板的分类印制电路板的分类 印制板也称印刷线路板，它是在绝缘基板上，有选择地加工和制造出导电图形的组装板。具体讲就是：将电气连线图“印制”在覆铜板上，通过腐蚀液去掉线路外的铜箔，保留连线图形部分的铜箔作为导线和安装元件的连接板。 （1）印制电路板的分类：常见的印制电路板有如下几种。1）单面印制电路板。单面印制电路板通常是用单面覆铜箔板制作的，在绝缘基板覆铜箔一面制成印制导线。2）双面印制电路板。双面印制电路板为在两面都有印制导线的印制板。通常采用环氧玻璃布覆铜箔板或环氧酚醛玻璃布覆

19、铜箔板。由于两面都有印制导线，一般采用金属化孔连接两面印制导线。其布线密度比单面板更高，使用更为方便。它适用于对电性能要求较高的通信设备、电子计算机和仪器仪表等。 3）多层印制电路板。多层印制电路板为在绝缘基板上制成三层以上印制导线的印制电路板。它由几层较薄的单面或双面印制电路板（每层厚度在0.4mm以下）叠合压制而成。为了将夹在绝缘基板中间的印制导线引出，多层印制电路板上安装元件的孔需经金属化处理，使之与夹在绝缘基板中的印制导线沟通。目前多层板生产多集中在46层为主，如计算机主板，工控机CPU板等。在巨型机等领域内可达到几十层的多层极。 多层印制电路板主要特点：与集成电路配合使用，有利于整机

20、的小型化及重量的减轻；接线短、直，布线密度高；由于增设了屏蔽层，可以减小电路的信号失真；引入了接地散热层，可以减少局部过热，提高整机工作的稳定性。4）软性印制电路板。软性印制电路板也称挠性印制电路板或柔性印制电路板，是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材制成的印制电路板。它可以分为单面、双面和多层三大类。此类印制电路板除了重量轻、体积小、可靠性高以外，最突出的特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕，自身可端接以及三维空间排列。软性印制电路板在电子计算机启动化仪表、通信设备中应用广泛。利用挠性板可以弯曲、折叠，可以连接活动部件，达到立体布线，三维空间互连，从而提高装配密度和产品可靠性。如笔记本电脑、

21、移动通讯、照相机、摄像机等高档电子产品中都应用了挠性电路板。 硬板软板单面板双面板多层板印刷电路板（印刷电路板（PCB）种类）种类減除法減除法銅箔基板鑽孔化銅+鍍銅影像轉移蝕刻防焊銅箔基板鑽孔化銅+鍍銅影像轉移蝕刻鍍銅,錫鉛防焊全加成法全加成法樹脂積層板(不含銅箔)鑽孔樹脂表面活化印阻劑(抗鍍也抗焊)化學銅析鍍防焊半加成法半加成法PCB制造方法制造方法Ferrie Chloride (FeClFerrie Chloride (FeCl3 3); );Acidic Cupric Chloride (CuClAcidic Cupric Chloride (CuCl2 2); );Ammonium

22、Persulfate (NHAmmonium Persulfate (NH4 4S S2 2O O8 8) )1、干膜抗蚀剂（、干膜抗蚀剂（DFR）DFR结构：结构：干膜成品干膜成品DFR的使用：的使用：DFR使用流程使用流程100DRF分类：分类：（1）溶剂型干膜）溶剂型干膜使用有机溶剂作显影剂和去使用有机溶剂作显影剂和去膜剂。例如用膜剂。例如用1,1,1三氯乙烷显影，二氯甲烷、三氯乙烷显影，二氯甲烷、醋酸丁酯醋酸丁酯优点：技术成熟，工艺稳定，耐酸耐碱，应用范围优点：技术成熟，工艺稳定，耐酸耐碱，应用范围广。广。缺点：有机溶剂消耗大，显影和去膜设备昂贵，生缺点：有机溶剂消耗大，显影和去膜设备

23、昂贵，生产成本高；产成本高； 易燃烧，很不安全；污染环境；易燃烧，很不安全；污染环境； DRF分类（续）：分类（续）：（2）水溶型干膜：包括半水溶性和全水溶性两种。）水溶型干膜：包括半水溶性和全水溶性两种。 半水溶性干膜显影剂和去膜剂以水为主，并加有半水溶性干膜显影剂和去膜剂以水为主，并加有215的有机溶剂。的有机溶剂。 全水溶性的干膜显影剂和去膜剂是碱的水溶液。全水溶性的干膜显影剂和去膜剂是碱的水溶液。 半水溶性干膜成本较低，而全水溶性干膜的成本最半水溶性干膜成本较低，而全水溶性干膜的成本最低，毒性亦小低，毒性亦小 （3）干显影或剥离型干膜：不需用任何显影溶剂，）干显影或剥离型干膜：不需用任

24、何显影溶剂，而是利用干膜的感光部分与未感光部分对聚酯薄膜而是利用干膜的感光部分与未感光部分对聚酯薄膜表面和加工工件表面附着力的差别，在从曝光板上表面和加工工件表面附着力的差别，在从曝光板上撕下聚酯薄膜时，未曝光的不需要的干膜随聚酯撕下聚酯薄膜时，未曝光的不需要的干膜随聚酯 薄薄膜剥离下来，在加工工件表面留下已曝光的干膜；膜剥离下来，在加工工件表面留下已曝光的干膜；由此得到所需要的干膜图像。由此得到所需要的干膜图像。 各种类型干膜的发展年代各种类型干膜的发展年代DFR化学组成化学组成（1）粘结料（）粘结料（Binder）作为成膜剂，使感光胶各组份粘结成膜，起抗蚀作为成膜剂，使感光胶各组份粘结成膜

25、，起抗蚀剂伪骨架作用剂伪骨架作用不参与光聚合反应不参与光聚合反应要求粘结剂成膜性好，与光致抗蚀剂的各组份互要求粘结剂成膜性好，与光致抗蚀剂的各组份互溶性好，与加工金属表面附着力高；它很容易从溶性好，与加工金属表面附着力高；它很容易从金属表面用碱溶液除去；有较好的抗蚀、抗电镀、金属表面用碱溶液除去；有较好的抗蚀、抗电镀、抗冷流、耐热等抗冷流、耐热等 性能。性能。酯化或酰胺化的聚苯乙烯酯化或酰胺化的聚苯乙烯马来酸酐树脂马来酸酐树脂(部分酸酐部分酸酐被醇打开被醇打开)；丙烯酸（酯）共聚物等丙烯酸（酯）共聚物等（2）单体（）单体（Monomer）光致抗蚀剂胶膜的主要组份，在光引发剂光致抗蚀剂胶膜的主要

26、组份，在光引发剂的存在下，经紫外光照射发生聚合交联，感光的存在下，经紫外光照射发生聚合交联，感光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，从而形成抗蚀图像。除去，从而形成抗蚀图像。 多元醇丙烯酸酯类是广泛采用的聚合单体多元醇丙烯酸酯类是广泛采用的聚合单体 季戊四醇三丙烯酸酯季戊四醇三丙烯酸酯 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) 二二/三三/聚乙二醇双丙烯酸酯聚乙二醇双丙烯酸酯（3）光引发剂（）光引发剂（Photoinitiator） 光照下产生自由基，引发单体聚合。光照下产生自由基，引发单体聚合。 常规的自由基光引发剂即可。常

27、规的自由基光引发剂即可。（4）增塑剂（）增塑剂（Plasticizer） 增加干膜抗蚀剂的均匀性和柔韧性。增加干膜抗蚀剂的均匀性和柔韧性。 三乙二醇双醋酸脂可作为增塑剂。三乙二醇双醋酸脂可作为增塑剂。（5）增粘剂（）增粘剂（Adhesion promoter） 增加干膜光致抗蚀剂与铜表面的化学结合力，防止增加干膜光致抗蚀剂与铜表面的化学结合力，防止因粘结不牢引起胶膜起翘、渗镀等弊病。因粘结不牢引起胶膜起翘、渗镀等弊病。 常用增粘剂如苯并三氮唑。常用增粘剂如苯并三氮唑。（6）热阻聚剂（）热阻聚剂（Thermal polymerization inhibitor） 生产及应用过程中需要接受热能，为

28、防止热聚合加生产及应用过程中需要接受热能，为防止热聚合加入阻聚剂。入阻聚剂。 （7）染料与潜伏性染料（）染料与潜伏性染料（Dye） 为使干膜呈现鲜艳的颜色，便于修版和检查而添加为使干膜呈现鲜艳的颜色，便于修版和检查而添加色料。色料。 如加入孔雀石绿、苏丹蓝、结晶紫等色料，使干膜如加入孔雀石绿、苏丹蓝、结晶紫等色料，使干膜呈现鲜艳的绿色、兰色、紫色等。呈现鲜艳的绿色、兰色、紫色等。 （8）溶剂（）溶剂（Solvent/Diluent） 开胶涂布需要。开胶涂布需要。如乙酸乙酯如乙酸乙酯DRF光聚合示意图：光聚合示意图：Photoinitiator（光引发剂）（光引发剂）曝光时，光引发剂受曝光时，光

29、引发剂受UV激发产生自由基，后者引激发产生自由基，后者引发丙烯酸酯双键聚合，使光照区域形成高分子网发丙烯酸酯双键聚合，使光照区域形成高分子网状结构，物、化性质明显改变。状结构，物、化性质明显改变。DRF显影过程示意图：显影过程示意图：配方实例一配方实例一 Binder: 54份（份（ 97% MMA与与3%丙烯酰胺丙烯酰胺的共聚物的共聚物 ）；）； Monomer：38.5份份TMPTA，1.5 份份 二乙烯基乙撑脲；二乙烯基乙撑脲； Photoinitiator: 2.5 份份 BP， 1.5 份份 1,4-双（二氯甲基）双（二氯甲基）苯；苯； Dyes: 0.011 份份 结晶紫，结晶紫，

30、0.3 份份3-苯基苯基-7-二乙氨基二乙氨基-2,2-螺螺(2H-1-苯并吡喃酮苯并吡喃酮) 酸敏变色染料；酸敏变色染料； Other additives: 3.5 份聚酯（己二酸份聚酯（己二酸 + 丙二醇），丙二醇），0.025 份份 N-亚硝基二苯胺，亚硝基二苯胺，0.3 份硅油；份硅油； Solvent: 140 份份 醋酸乙酯。醋酸乙酯。溶液压滤（溶液压滤（1 mm孔），涂布于厚度为孔），涂布于厚度为23 mmPET膜上，膜上，干胶层厚度干胶层厚度48 mm，覆以，覆以30 mm厚厚HDPE膜膜 。显影液：显影液：1,1,1-三氯乙烷三氯乙烷配方实例二配方实例二 聚甲基丙烯酸正丁酯（

31、聚甲基丙烯酸正丁酯（Mw=200,000)4g 氯化聚异戊二烯（氯化聚异戊二烯（Mw=19,000）12g 氯化聚丙烯（氯化聚丙烯（Mw=62,000）6g 三乙二醇二癸酸酯与三乙二醇二辛酸酯混合物三乙二醇二癸酸酯与三乙二醇二辛酸酯混合物3g 季戊四醇三丙烯酸酯季戊四醇三丙烯酸酯20g 1,4,4-Trimethyl-2,3-diazo-bicyclo3,2,2non-0.025g2-ene n,n1-dioxide 二苯甲酮二苯甲酮0.6g 米蚩酮米蚩酮0.06g 维多利亚绿染料维多利亚绿染料0.06g 无色染料无色染料 0.5g 氯甲烷氯甲烷150g配方实例三配方实例三 粘结料：粘结料：

32、23%MAA、66%MMA与与11%BA共聚物共聚物40.0g 单体：苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯单体：苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯10.0g 单体：单体：EO-TMPTA24.0g 引发剂：引发剂：9-苯基吖啶苯基吖啶0.2g 增粘剂：苯并三唑增粘剂：苯并三唑0.05g 增粘剂：羧基苯并三唑增粘剂：羧基苯并三唑0.05g 抗氧剂：甲基氢醌抗氧剂：甲基氢醌0.15g 染料：硝化偶氮染料染料：硝化偶氮染料0.75g 染料：染料： Flexoblue6800.45g该配方加入适当增塑剂，用丁酮该配方加入适当增塑剂，用丁酮/ /异丙醇稀释，涂于异丙醇稀释，涂于PETPET膜上，烘干，得膜上，烘干，得DFRD

33、FR配方实例四配方实例四Photohardening resin compositionContent (wt%) Binder polymer Copolymer of acrylic acid (10 w %), methacrylic acid (15 wt. %), methylmethacrylate (60 wt. %) and 2-ethylhexylacrylate (15wt. %)50.0 Photoinitiator Benzophenone 2.0 4,4-bis( diethylamino)benzophenone1.0DyesLeuco crystal violet

34、 3.0Toluene sulfonic acid monohydrate 0.5Diamond green GH 0.5Monomer9G10.0APG-40010.0BPE-50010.0SolventMethylethyl ketone13.0DRF生产流程图生产流程图DRF生产示意图生产示意图DRFDRF的特点：的特点：1.有较高的分辨率，一般线宽可做到有较高的分辨率，一般线宽可做到0.1mm；2.干膜应用在图形电镀工艺中，电镀加厚在高而垂干膜应用在图形电镀工艺中，电镀加厚在高而垂直的夹壁问进行，在镀层厚度小于抗蚀剂厚度时，直的夹壁问进行，在镀层厚度小于抗蚀剂厚度时，可以防止产生镀层突

35、延和防止去膜时抗蚀剂嵌入可以防止产生镀层突延和防止去膜时抗蚀剂嵌入镀层下面，保证线条精度；镀层下面，保证线条精度；3.干膜的厚度和组成一致，避免成像时的不连续性，干膜的厚度和组成一致，避免成像时的不连续性，可靠性高；可靠性高；4.应用干膜，大大简化了印制板制造工序，有利于应用干膜，大大简化了印制板制造工序，有利于实现机械化、自动化。实现机械化、自动化。 DFR的局限性：的局限性： 胶层与覆铜板的贴合性难以达到理想，间层总会存胶层与覆铜板的贴合性难以达到理想，间层总会存在一些微孔、气泡等缺陷，影响图形品质；在一些微孔、气泡等缺陷，影响图形品质； 曝光时，表面所覆曝光时，表面所覆PETPET被膜有

36、几十微米厚度，对光被膜有几十微米厚度，对光线产生折射、反光等作用，降低线路刻制精度。是线产生折射、反光等作用，降低线路刻制精度。是制约线宽细化的关键之一；制约线宽细化的关键之一； 胶层较厚，同样影响分辨率；胶层较厚，同样影响分辨率； 鉴于分辨率限制，不适用于当今高密度鉴于分辨率限制，不适用于当今高密度PCBPCB制造制造 虽然使用方便，但贴合工艺要求高，专用设备。边虽然使用方便，但贴合工艺要求高，专用设备。边角余料多，浪费大；角余料多，浪费大； DFRDFR生产工艺控制要求高，设备及检测仪器投资较生产工艺控制要求高，设备及检测仪器投资较大大 。2. PCB湿膜光成像抗蚀剂湿膜光成像抗蚀剂基本特

37、点：基本特点： 常温成液态，含有溶剂，粘度低，适合丝印；常温成液态，含有溶剂，粘度低，适合丝印； 丝网满版印于覆铜版，丝网满版印于覆铜版，80烘干溶剂，达到一定硬度干烘干溶剂，达到一定硬度干燥的感光层，不能粘掩膜；燥的感光层，不能粘掩膜； 胶层固态或半固态状感光聚合交联，形成潜像，掩膜无需胶层固态或半固态状感光聚合交联，形成潜像，掩膜无需定位；定位； 溶剂或碱性水溶液显影，前者毒害较大，易燃，溶胀交联溶剂或碱性水溶液显影，前者毒害较大，易燃，溶胀交联区域，导致尺寸不稳定；后者为当前主流。区域，导致尺寸不稳定；后者为当前主流。Na2CO3溶液为溶液为显影液，显影液，NaOH溶液为余胶剥离液。溶液

38、为余胶剥离液。使用流程：使用流程：涂布涂布预烘预烘冷却冷却曝光曝光显像显像固化固化电镀电镀去除油墨去除油墨蚀刻蚀刻后处理后处理 能够实现缩小焊盘或没有焊盘的能够实现缩小焊盘或没有焊盘的PCB 设计设计; 可做出最佳的正交矩形图形可做出最佳的正交矩形图形; 板面的线宽和图形高度公差最小板面的线宽和图形高度公差最小.容易获得较高的分辨率，适容易获得较高的分辨率，适合于当前高密度合于当前高密度PCB制造，线宽制造，线宽0.050.25 mm； 成本较低，价格只有干膜的成本较低，价格只有干膜的1/2 或或2/3； 几乎是零的废物排放（而干膜则需处理揭下的涤纶薄膜）；几乎是零的废物排放（而干膜则需处理揭

39、下的涤纶薄膜）； 无需增添专用设备（凡具备制造双面板的公司都具备使用湿无需增添专用设备（凡具备制造双面板的公司都具备使用湿膜的条件）；膜的条件）； 因湿膜在一定条件下能耐碱性蚀刻，所以生产厂家只备一台因湿膜在一定条件下能耐碱性蚀刻，所以生产厂家只备一台碱性蚀刻机，既能完成多层板内层的图形蚀刻又能完成以锡碱性蚀刻机，既能完成多层板内层的图形蚀刻又能完成以锡铅或锡层为掩膜的外层图形蚀刻。铅或锡层为掩膜的外层图形蚀刻。湿膜的优点：湿膜的优点：湿膜光成像抗蚀剂组成湿膜光成像抗蚀剂组成 感光性树脂：基本为碱溶性，便于曝光后碱水显影；感光性树脂：基本为碱溶性，便于曝光后碱水显影； 非感光伪骨架树脂：具有碱

40、溶性，不参与光交联，利于提非感光伪骨架树脂：具有碱溶性，不参与光交联，利于提高显影效率，降低残膜；高显影效率，降低残膜； 热交联树脂：环氧、环氧化聚丁二烯、氨基树脂等，提高热交联树脂：环氧、环氧化聚丁二烯、氨基树脂等，提高曝光后的交联度，增强抗蚀性合耐电镀性能的等；曝光后的交联度，增强抗蚀性合耐电镀性能的等； 辅助树脂：改善溶剂挥发，提高冷膜干爽性；辅助树脂：改善溶剂挥发，提高冷膜干爽性； 活性稀释剂：可对抗蚀膜的硬度、感光速度、显影难易及活性稀释剂：可对抗蚀膜的硬度、感光速度、显影难易及其他物理化学性能进行调整；调节油墨的粘度、控制交联其他物理化学性能进行调整；调节油墨的粘度、控制交联密度、

41、改善固化膜的物理性能；密度、改善固化膜的物理性能； 光引发剂：常规光引发剂；光引发剂：常规光引发剂； 助剂：加入填料以改善丝印性助剂：加入填料以改善丝印性, ,加入脱泡剂以消除气泡加入脱泡剂以消除气泡, ,添添加颜料以适应各用户对色泽的要求加颜料以适应各用户对色泽的要求 （1）碱溶性感光树脂）碱溶性感光树脂 树脂的碱溶性大多通过引入羧基实现，可以采树脂的碱溶性大多通过引入羧基实现，可以采用的材料包括多元酸酐、（甲基）丙烯酸、接用的材料包括多元酸酐、（甲基）丙烯酸、接枝马来酸酐等等。枝马来酸酐等等。 光固化性通过引入（甲基）丙烯酸酯基团实现。光固化性通过引入（甲基）丙烯酸酯基团实现。例如利用丙烯

42、酸的羧基与环氧树脂的环氧基团例如利用丙烯酸的羧基与环氧树脂的环氧基团反应引入光活性基团。反应引入光活性基团。 酚醛环氧树脂基碱溶性感光树脂酚醛环氧树脂基碱溶性感光树脂 多元酸酐改性线型酚醛环氧丙烯酸酯（多元酸酐改性线型酚醛环氧丙烯酸酯（CNEACNEA），），制作方便，成本低，热膨胀系数小制作方便，成本低，热膨胀系数小, ,尺寸稳定，尺寸稳定，普遍采用。较高软化温度，保证曝光前胶层的冷普遍采用。较高软化温度，保证曝光前胶层的冷干性。干性。R:CHCHCH2CH2CH3HOOCCH3OCH2CHCH2OCCHOCH2OCRCOHOOCH2n树脂的合成树脂的合成 线型酚醛环氧树脂在催化剂作用下与丙

43、烯酸反应接上丙烯线型酚醛环氧树脂在催化剂作用下与丙烯酸反应接上丙烯酰氧基，然后利用生成的羟基与酸酐发生酯化反应，使树酰氧基，然后利用生成的羟基与酸酐发生酯化反应，使树脂上连上羧基。脂上连上羧基。以苯酐为例：以苯酐为例：溶剂选择溶剂选择 溶剂可使用一种或两种以上的混合溶剂：溶剂可使用一种或两种以上的混合溶剂： 甲苯、二甲苯、甲苯、二甲苯、C10C10重芳烃（四甲基苯）等烃类；重芳烃（四甲基苯）等烃类； 溶纤素、丁基溶纤素等溶纤素类；溶纤素、丁基溶纤素等溶纤素类； 卡必醇、丁基卡必醇类；卡必醇、丁基卡必醇类； 醋酸溶纤素、醋酸卡必醇等的酯类；醋酸溶纤素、醋酸卡必醇等的酯类； 甲乙酮等酮类；二乙二醇

44、二甲醚等醚类等；甲乙酮等酮类；二乙二醇二甲醚等醚类等； MPAMPA； 混合己二酸酯类混合己二酸酯类 反应中所用催化剂如对第一步反应有效，则对第二反应中所用催化剂如对第一步反应有效，则对第二步反应亦有效。较常用的催化剂有：步反应亦有效。较常用的催化剂有： 叔胺类化合物，如三乙胺、叔胺类化合物，如三乙胺、N,N-二甲基苄胺、二甲基苄胺、N,N-二二甲基苯胺、吡啶及其取代衍生物、咪唑类化合物等；甲基苯胺、吡啶及其取代衍生物、咪唑类化合物等； 非质子季铵盐，如四甲基溴（氯）化胺、三甲基苄基溴非质子季铵盐，如四甲基溴（氯）化胺、三甲基苄基溴（氯）化胺等；（氯）化胺等； 三苯基膦、三苯基胂等；三苯基膦、

45、三苯基胂等； 金属的无机盐，如铬、锂、锆、钾、钠、锡、锌、铅等金属的无机盐，如铬、锂、锆、钾、钠、锡、锌、铅等的氯化物、溴化物等或其水合物；的氯化物、溴化物等或其水合物；催化剂选择催化剂选择 羧酸的金属盐，如环烷酸、月桂酸、硬脂酸、油羧酸的金属盐，如环烷酸、月桂酸、硬脂酸、油酸和辛烯酸等的锂、锆、钾、钠等的盐。酸和辛烯酸等的锂、锆、钾、钠等的盐。据称，用这些金属盐作催化剂的树脂组成的油墨，据称，用这些金属盐作催化剂的树脂组成的油墨，涂布后的干燥时间大幅度延长也不会使碱显影性有涂布后的干燥时间大幅度延长也不会使碱显影性有任何的降低；任何的降低； 过渡金属有机配合物，如三乙酰丙酮铬、三水杨过渡金属

46、有机配合物，如三乙酰丙酮铬、三水杨酸铬、三氟化乙酰丙酮铬等。酸铬、三氟化乙酰丙酮铬等。据称，使用铬的络和物作催化剂，所得树脂配成的据称，使用铬的络和物作催化剂，所得树脂配成的阻焊油墨的粘度稳定性、显影性的操作幅度得到改阻焊油墨的粘度稳定性、显影性的操作幅度得到改善，比采用有机金属盐的场合其合成反应速度更快，善，比采用有机金属盐的场合其合成反应速度更快，而且具有反应完毕后可用过滤法除去不溶物等优点。而且具有反应完毕后可用过滤法除去不溶物等优点。 马来酸马来酸酐共聚光敏树脂酐共聚光敏树脂苯乙烯（或其它烯烃单体）与马来酸酐（苯乙烯（或其它烯烃单体）与马来酸酐（MAH）的）的交替共聚物和含缩水甘油基的

47、化合物（如甲基丙烯酸交替共聚物和含缩水甘油基的化合物（如甲基丙烯酸-羟乙酯羟乙酯HEMA，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA等）等）反应可制得碱溶性光敏树脂，反应可制得碱溶性光敏树脂， OOOOOOnHEMACOOHCOO CH2CH2O COCCH2CH3n丙烯酸光敏树脂丙烯酸光敏树脂 一般合成方法是用（甲基）丙烯酸与其一般合成方法是用（甲基）丙烯酸与其它丙烯酸酯单体和它丙烯酸酯单体和/或烯烃单体共聚，制得有侧位羧基的丙烯或烯烃单体共聚，制得有侧位羧基的丙烯酸树脂，再以甲基丙烯酸缩水甘油酯（酸树脂，再以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）与部分羧基反）与部分羧基反应，引入光敏基团。应

48、，引入光敏基团。 COOHCOORxyGMACCOOHCOOROOOOHOxyx21 丙烯酸光敏树脂丙烯酸光敏树脂（2）碱溶性伪骨架树脂）碱溶性伪骨架树脂OOOOOOnCOOHCOORxOOOyCOOHCONHRzR-OHR-NH2OHOHOHOHOH具有碱溶性，但没有光固化活性的树脂。具有碱溶性，但没有光固化活性的树脂。苯乙烯苯乙烯/ /马来酸酐共聚物经醇或胺改性：马来酸酐共聚物经醇或胺改性：一般是含有一般是含有羧基羧基或或酚羟基酚羟基的树脂：的树脂：OOOOHRxyzOHCH2nOHn多元丙烯酸酯共聚物：酚醛环氧树脂：聚乙烯基苯酚：OHxOHy聚 烯烃聚 烯烃HBPOmaleic angy

49、dride聚 烯烃聚 烯烃OOO聚烯烃接枝马来酸酐：（3 3）活性稀释剂）活性稀释剂 用于调节油墨的粘度、控制交联密度、改善固化膜的物理用于调节油墨的粘度、控制交联密度、改善固化膜的物理性能。性能。 从稀释效果看从稀释效果看,单官能单官能 双官能双官能 多官能多官能; 光固化速度是多官能光固化速度是多官能 双官能双官能 单官能。单官能。 要提高光固化速度、增加交联度、提高硬度选用多官能稀要提高光固化速度、增加交联度、提高硬度选用多官能稀释剂；释剂； 如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯( TMPTA) 、季戊四醇三丙、季戊四醇三丙烯酸酯烯酸酯( PETA) 等。等。 需改善固化膜的

50、柔韧性则选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯需改善固化膜的柔韧性则选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯( TPGDA) 、已二醇二丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯(HDDA) 等双官能单体；等双官能单体； 为了达到较好的综合效果为了达到较好的综合效果,一般采用两个或两个以上的活性一般采用两个或两个以上的活性稀释剂组合使用稀释剂组合使用,其最佳比例由实验结果来最终确定。其最佳比例由实验结果来最终确定。配方实例配方实例粘结料：马来酸酐（粘结料：马来酸酐（178.3g）/ 苯乙烯（苯乙烯（215.6g）MEK中自中自由基聚合所得，由基聚合所得，148.1g苯乙醇将酸酐开环酯化（对苯乙醇将酸酐开环酯化（对-二甲氨基二甲氨基吡啶