PCB光成像工艺知识课件.ppt
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1、学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来2023年1月31日星期二PCB光成像工艺知识光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来讲述内容一、干膜知识二、前处理三、贴膜四、曝光五、显影六、蚀刻七、去膜八、菲林制作九、干膜类型十、工程处理注意事项PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来一、干膜知识一、干膜知识*1968年由杜邦公司研制并用于线路板行业(非水溶性干膜,溶剂型;显影用三氯乙烷,退膜用二氯甲烷)。(缺点:需消耗大量有机溶剂,污染大,成本高)*1970年研制出一种半水溶性干膜,显影.退膜用水溶液(添加2-15%有机溶剂.BCS)
2、,成本.污染有很大改善。*1978年改进为全水溶性干膜,显影用K2CO3.Na2CO3,退膜用KOH.NaOH,其成本更低,污染更小,品质更好。PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来*A Part:聚醋盖膜(保护膜)冲影时撕去 1milPolyester Cover Sheet*B Part:光阻膜层 Photopdlymer Film Resist*C Part:聚乙烯隔膜、贴膜时撕去Polyettylenc Separator Sheet 厚度1mil附图于下一页干膜结构PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来干膜结构-附图聚醋
3、盖膜(保护膜)聚乙烯隔膜光阻膜层PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来干膜各层作用聚酯保护膜:1.保护作用,防止擦花药膜,尤其是贴膜到冲影前的保护.2.防止氧气进入阻剂层,由于曝光后聚合反应将继续进行,氧气进入会与自由基发生反应形成非活性的过氧化物,阻止聚合反应的进行,使聚合过程停止造成曝光聚合不足。PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来聚乙烯隔膜*避免卷膜、运输、储存时,干膜药膜与保护膜之间相互粘贴,(厚度25m-30m,测本公司干膜隔膜27m)光阻膜层(药膜层)*光聚反应的主体干膜各层作用PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改
4、变命运,知识创造未来知识创造未来1.1.粘合剂粘合剂 4.促化剂与附着力促进剂 2.光聚合反应单体 3.感光启动剂(光引发剂)5.染料 6.热阻聚剂 7.溶剂干膜化学组成PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 1.粘合剂*将干膜各组份粘结成膜,是光阻层的骨架,主要影响膜层的物理性能,在光聚合过程中不参与化学反应,但其决定光阻剂是属于溶性、半水溶 性和溶剂性干膜,粘洁剂决定干膜的Tg点。2.光聚合反应单体*聚合反应主体,单体吸收自由基后进行聚合反应形成商分小聚合体。化学成份作用PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 3.感光启动剂
5、感光启始剂吸收特定波长紫外光(一般320-400nm),启动剂自行裂解而产生自由基,为聚合反应提供条件。4.促化剂与附着力促进剂 增进光阻层与铜面之间的附着力,防止粘结不牢而引起的渗 镀与甩膜。化学成份作用PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来5.染料 a.干膜本身制造时,方便进行检查。b.曝光前后有明显颜色变化,便于已曝光 板与未曝光的区分及目检。a.感光增色:曝光后颜色加深。b.感光褪色:曝光后颜色变浅。目目的的分分类类化学成份作用PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 6.热阻聚剂 干膜在生产及应用过程中很多步骤需接受高温,
6、为阻止热能使干膜发生聚合作用而加入热阻聚剂 7.溶剂 将各有效成份溶解。化学成份作用PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来*启始剂吸收UV光的能量后,先自行分裂产生自由基,自由基引发光聚反应,形成交联聚合物,不溶于显影液,而未曝光的光阻膜被显影液剥去,聚合成像部分,保留在铜面上。流程图流程图显 影单体发生光聚反应形成聚合体单体吸收自由基出现自由基启始剂裂解紫外光照射干膜反应过程PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来磨板作用 a.除去板面的氧化,油污,手指印,及其它污物。磨板效果图附后 b.在板面上形成微观粗糙表面,增大干膜与板面积
7、,使干膜有更好的附着力。c.提供烘干后的干燥板面。二、前处理PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来磨板前板磨板后板板面氧化.油污.手指印等磨 板磨板效果图PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来设备典型部件 1磨刷及喷嘴PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来主要物料 1.磨刷 材质:尼龙;颜色:白色;规格:针粗0.35mm,整刷外径81mm,针长37.2mm,刷长635mm;更换周期:一周(更换成本比较高);2.酸 硫酸,浓度为35%,温度为常温;3.火山灰 质量参数:公司采用的为HESS的4F牌号火
8、山灰,其主要化学成分为 SiO2:72.10%;AL2O3:12.33%;Fe2O3:1.34%颗粒分布范围:小于68um(+/-5um)颗粒占90%,大于25um(+/-5um)的颗粒占50%以上。PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来主要控制要点主要控制要点1.浮石粉沉降试验浮石粉沉降试验2.每四小时做一次,控制范围每四小时做一次,控制范围1520%;3.目的:间接判断火山灰有效粒径;目的:间接判断火山灰有效粒径;2.水膜试验水膜试验3.每班一次,水膜时间每班一次,水膜时间15秒;秒;4.目的:评价磨板后的板的洁净度;目的:评价磨板后的板的洁净度;有机污染有
9、机污染3.磨痕试验磨痕试验4.内层、外层板镀板:内层、外层板镀板:1218mm;外层沉厚铜板:;外层沉厚铜板:4-8mm;5.目的:评价磨板时上下两对刷子对板的压力状况。目的:评价磨板时上下两对刷子对板的压力状况。PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来磨痕类型PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来E、磨板后质量检查a.a.目检板面是否有氧化、水迹、污物目检板面是否有氧化、水迹、污物 板面清洁度板面清洁度 。b.b.水膜测试水膜测试测试方法:取板面清洁处理后的板,用水浸湿板面并垂直放置,用测试方法:取板面清洁处理后的板,用水浸湿板面
10、并垂直放置,用秒表测量水腊膜破裂的时间秒表测量水腊膜破裂的时间,c.c.板面粗糙度:经磨板后的板面粗糙程度板面粗糙度:经磨板后的板面粗糙程度(2.0m(2.0m左右左右).).*行业界人员定义一些参数衡量粗糙度如 Ra;表面取样长度内基准线上所有距离绝对值的算术平均值;一般0.2-0.4m.Rt;表面取样长度内最高峰顶和最低谷度之间的距离1.5-3.0m一般用目视法估计,较少用科学仪器检测。粗糙度由:磨刷材料,磨料粒度,磨板时的功率等共同决定。磨板的控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来磨板的控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识
11、创造未来五、无尘房的控制*温度*湿度*压力*空气中尘粒含量*光线无尘房需控制的条件PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 a.温度过高,干膜容易融边,而且干膜 溶剂挥发影响贴膜效果。b.菲林尺寸稳定性会受温度的影响。*温度对黄菲林影响:(10-20)*10-6/0C例如长度为24”的菲林,温度升高10C,长度约增加24*1000*(1020)*10-6=0.240.48mil/0CHumidity558%Temperature 212温湿仪温度控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 1.黄菲林尺寸稳定性受湿度的影响,湿 度对黄
12、菲林影响:(1525)*10-6/%RH例如:长度为24”菲林,相对湿度增加1%RH,长度约增加:24*1000*(15-25)*10-6=0.36-0.6Mil/%RH2.干膜储存需要控制一定的湿度Humidity558%Temperature 212温湿仪湿度控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来尘粒含量通常是指1ft3的空气中含有0.5m以上尘埃个数,做为表达单位,如100个以下称class100(现公司尘量为class1万,表示0.5m以上尘埃个数不超过10000个或者5.0 以上尘埃个数不超过70个)。测量工具:测尘仪压力控制 无尘房保持正气压的作
13、用 是减少外界空气进入,减 少空气中尘埃量。正压空气空气空气中尘含量控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 干膜,未覆制的黄菲林存放,以及及半存放品需于黄光下存 放,贴膜曝光,显影黄菲林覆制过程,也要在黄光条件下进行。Cleaning Room光线控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 预热*让贴膜板有足够热量以辅助干膜之流动性,而更好地压贴在粗糙铜面上。清洁*在贴膜前对板面进行清洁,减少贴膜时干膜下垃圾。*贴膜是利用加热来降低干膜粘度,使干膜自行软代,加压将药膜挤压贴于已完成清洁,粗化板面上。贴膜三、贴膜PCB光成像工艺
14、知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 a.必须遵行铜面大膜面小的原则。b.更换胶辘应留意发热管的安装,避免温度不均匀。c.安装干膜要注意上下对齐。注注意意贴膜岗位注意事项PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来干膜碎PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来 温度:温度太高,干膜图像变脆,耐电镀力差,温度太低,干膜未能完全软化,流动而与铜面粘附牢固,结合力不好,干膜甩膜,渗镀。温度测定:测温仪。压力:贴膜压力太大,贴膜容易起皱,干膜盖孔容易破,压力太小,贴膜不牢。贴膜参数控制PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运
15、,知识创造未来知识创造未来 a.贴膜后需要静置15分钟以上才能曝光让 已贴膜板冷却到无尘房控制温度范围,避免热板使菲林变形。b.贴膜板静置冷却可使干膜完全与板面贴合,而且完全硬化。贴膜后静置时间PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来压膜时间温 度压 力影响贴膜效果的主要因素PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来a.贴膜压力是压膜滚轮施于干膜上的实际压力(生 产时是用气压表上力作参考)b.影响条件:气缸气压,压膜滚轮与基板形成压痕的 长度和宽度。*“压痕”的形状受气缸气压、滚轮直径、包胶厚 度、滚轮表面包胶硬度等因素影响。c.测试:
16、用测压纸测试。影响贴膜效果的主要因素压力PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来a.贴膜温度是指干膜与板面铜箔介面的实际 温度,(生产上常以压辘温度作参考)。b.贴膜温度决定于压辘与干膜接触时间,(贴膜时间)。c.压辘温度预热温度介于压辘和光阻铜箔介面 的热导系数。影响贴膜效果的主要因素温度PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知识创造未来知识创造未来a.压膜时间是指滚轮与干膜接触点的时间。b.压膜时间由贴膜压力(实际是压痕宽度)与 传送速度决定。附表(生产时以传送速度作为参考)影响贴膜效果的主要因素压膜时间PCB光成像工艺知识学习改变命运学习改变命运,知
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