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干膜制程工藝培訓 培訓內容 Shipley及其干膜簡介Laminar 5038干膜的特性Laminar 5038干膜的工藝運用與控制實踐中常見問題的解決 Shipley及其干膜簡介 Shipley簡介 Shipley干膜簡介 按最終用途干膜可分為以下幾種類型 第一類 如抗蝕干膜或抗鍍干膜 此類干膜在制造中只起到某些特定作用而暫時性地粘附在板面上 第二類 如阻焊干膜 此類干膜在制造中將成為最終成品的一部分而永久性粘附在板面上 第三類 先進的感光絕緣材 用于鐳射直接成像 LDI 的運用 或作為絕緣材用于HDI及封裝方面的運用 Shipley干膜簡介 第一類 抗蝕或抗鍍干膜抗蝕干膜抗酸蝕干膜 801Y30 801Y40 102J30 102J40抗堿蝕干膜 FL 20 33um 1400 20 30um 抗鍍干膜抗鍍銅 錫 錫鉛 干膜 KE 38 50 62um 7700 30 38 50um 抗鍍鎳金干膜 5000 25 33 38 50 75um 7300 13 20 25 30 38 50 75um Shipley干膜簡介 第二類干膜阻焊干膜 Conformask2515第三類 先進的感光絕緣材LDI干膜 UitraDirect630UltraDirect730 740運用于HDI及封裝制造的干膜 NIT200 25 30um NIT1025 Shipley干膜產品的應用 Laminar 5038干膜的特性 Laminar5000 Laminar 5038干膜的工藝運用與控制 DF5038 內層工藝流程順序 DF5038 外層工藝流程順序 5038干膜的工藝運用與控制 內層基板板面 避免板面劃傷 露基材 造成缺口 開路 板邊 應磨邊去除邊緣毛刺 銅屑 減少劃傷及對曝光過程中的污染 板角 應倒弧角以劃傷 外層基板應與內層基板作同樣處理 板孔質量 孔邊應平滑 無批鋒及毛刺 否則應作必要的處理 以避免掩孔穿破 基板 5038干膜的工藝運用與控制 作用 除去板面上的氧化物 油脂 手印等 并提供微觀粗糙的表面以增強干膜的附著力和填覆性 表面處理 5038干膜的工藝運用與控制 干膜的附著力強度取決于 干膜的化學性質板面的化學清潔度板面的物理粗糙度 表面處理 5038干膜的工藝運用與控制 板面的化學清潔度 水膜破裂試驗是檢驗板面化學清潔度的最佳方法經前處理后的板面 水膜應保持15秒不破裂 表面處理 5038干膜的工藝運用與控制 板面的物理粗糙度 做SEM電鏡及表面地貌分析可以了解板面物理粗糙的程度 板面的粗糙度可以通過采用不同規(guī)格的磨刷材或磨料 以及不同的磨刷參數 壓力 速度 來獲得 表面處理 5038干膜的工藝運用與控制 表面處理 表面處理是干膜制程中至關重要的基礎與根本 5038干膜的工藝運用與控制 表面處理 方法 化學清洗機械磨板火山灰磨板鋁氧粉磨板 5038干膜的工藝運用與控制 表面處理 表面處理 機械磨板 5038干膜的工藝運用與控制 含研磨材的鬃刷 壓縮的氈刷 表面處理 機械磨板需控制的要素 研磨材 的規(guī)格 去毛刺 180or240目 磨板 320or500目磨刷的壓力 磨痕寬度 10 2mm速度水的噴淋情況烘干 5038干膜的工藝運用與控制 表面處理 機械磨板常出現的問題 局部深的劃痕刷子上出現油污 刷子被污染 不均勻的磨刷寬度水膜破裂試驗差外層 由于磨板壓力大而造成孔邊無銅內層 基材太薄易被損壞或被拉伸出現變形 5038干膜的工藝運用與控制 表面處理 機械磨板需要注意的保養(yǎng)事項 磨刷應定期用砂板打磨以使刷毛長度一致 避免刷板出現劃痕或磨痕寬度不均 磨刷段的水噴淋方向應朝向磨刷 且噴嘴應通暢無堵塞 冷卻磨刷 防止磨刷過熱熔化而在板面上留下膠跡 磨刷磨損或被嚴重污染后應及時更換 烘干段的傳送輪和風刀應每周清潔一次 以避免磨刷后的板面再度被污染 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜 作用 在熱和壓力的作用下 將厚度均勻的干膜緊密地貼覆在板面上 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜 加熱 使干膜溫度達到其Tg 因而熔融流動填覆于銅面微觀縫隙處 壓力 協(xié)助驅使熔融的干膜填覆于銅面微觀縫隙處 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜 干膜與銅面的附著力源自 化學力 干膜中含有的羧酸基團和未飽和的有機化合物 會與銅 產生化學作用 生成化學鍵 物理力 干膜與不規(guī)則的微觀粗糙的銅表面之間產生相互的咬合作用 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 Cu 與羧酸基團作用 Cu 與未飽和的有機化合物作用 生成雙鍵 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜需控制的要素 溫度壓力速度壓轆的狀態(tài)基板的狀態(tài) 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 溫度進板溫度 20 50 壓轆溫度 100 125 出板溫度 O L43 60 I L63 71 進 出板溫是指距壓轆前 后3 位置處板面的溫度 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 壓轆溫度太高壓膜折皺 起泡掩孔能力變弱產生熱聚作用 貼膜 壓轆溫度太低附著力變差填覆性變差線路鋸齒滲鍍 5038干膜的工藝運用與控制 壓力根據所用設備類型而定手動貼膜機 30 60psi自動貼膜機 30 102psi壓力過大 貼膜折皺 掩孔能力變差壓力過小 附著力變差 填覆性變差 線路鋸齒 滲鍍 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 速度會影響干膜的流動性及出板溫度根據所用設備類型而定手動貼膜機 0 8 1 5m min自動貼膜機 1 8 3 5m min速度過慢 貼膜折皺 掩孔能力變差速度過快 附著力變差 填覆性變差 線路鋸齒 滲鍍 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 貼膜 速度對干膜填覆性的影響 L S 8 10mils Depth 6um Speed 1m min Speed 2 5m min 5038干膜的工藝運用與控制 壓轆的狀態(tài)壓轆的狀態(tài)是影響壓膜質量的重要因素應隨時注意檢查壓轆的表觀質量 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 壓轆的狀態(tài)壓痕寬度試驗可以幫助檢查壓力在壓轆上分布的均勻性 貼膜 壓轆兩邊位置壓力偏小 5038干膜的工藝運用與控制 基板的狀態(tài)基板的熱傳質情況 影響出板溫度板厚銅厚進板溫度 貼膜 基板的表面質量 影響干膜的填覆性與附著力 且板邊粗糙會使板邊留下過多的膜碎 氧化物 水跡 油漬 手印 磨板后控制在1hr內完成 并規(guī)范操作雜物 碎片 纖維絲 貼膜前板面過粘塵機 5038干膜的工藝運用與控制 膜下的碎片 貼膜 5038干膜的工藝運用與控制 作用 在于通過底片和UV光的照射 使光照射部分產生聚合作用 從而作為后續(xù)工步中的抗蝕層或抗鍍層 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 光化學反應過程光啟始劑吸收U V 紫外線光產生自由基 自由基與反應單體產生聚合作用 反應單體間不斷產生聚合作用 自由基消耗完后或因反應單體 聚合物的比例而使反應停止 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 曝光 粘結劑聚合物 黑色 反應單體 紅色 聚合鏈 紅色與藍色 粘結劑聚合物 黑色 和反應單體 紅色 曝光前 簡單的干膜結構示意圖 5038干膜的工藝運用與控制 工作參數 曝光能量 35 75mj cm2曝光級數 Cu9 Cu11 Stouffer21Step 應每4hrs檢查一次 抽真空度 良好 應輔以同厚度的導氣條及人工起氣 必要時還需在底片上開氣窗 幫助抽氣 曝光能量和曝光級數的測量均需通過工作底片的透光區(qū) 曝光后停留15min后才能進行顯影 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 底片的控制線路的質量線寬 間距開路 缺口 針孔短路 突出 虛光光密度D Max 3 8D Min 1 5重氮片使用600次后其光密度會出現明顯衰減 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 底片的控制保護膜的運用檢查保護膜內雜質 折皺 汽泡等等 底片的設計板四周邊框不應被曝光 避免產生膜碎 板內的通孔不應部分遮光 部分不遮光 避免產生膜碎 底片的清潔狀況底片在使用前應作徹底檢查及清潔 底片應每曝光1 5次清潔一次 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 潔凈度的控制潔凈房的清潔程序潔凈房的潔凈度要求 10K級潔凈房的溫度要求 20 24 潔凈房的濕度要求 40 60 RH 環(huán)境的控制 無塵服的著裝 等等 局部的清潔程序 曝光框架上 對位臺上的灰塵 膜碎 或其它雜質的清潔 基板的清潔程序避免手印 油脂物等的污染 曝光 5038干膜的工藝運用與控制 作用 將未受光聚合部分之干膜溶解沖洗掉 從而使線路圖形顯現出來 顯影 5038干膜的工藝運用與控制 化學反應機理 顯影 羧酸基離子 鈉或鉀離子均完全溶于水 5038干膜的工藝運用與控制 濃度 PH 溶膜量之間的關系 CO3 顯影 5038干膜的工藝運用與控制 溶液的化學分析 酚酞作指示劑 分析活性CO32 含量CO32 H HCO3 反應終點時PH 8 3 甲基橙作指示劑 分析總CO3根含量反應 I CO32 H HCO3 反應 II HCO3 H CO2 H2O 反應終點時PH 4 3 顯影 5038干膜的工藝運用與控制 工作參數 溶液濃度 1 wtNaCO3PH 10 5 PH1 5Bar噴淋時間 45 60secs50 60 顯破點 Breakpoint 溶液負載量 0 15m2 l消泡劑添加量 0 05 0 1 AF86 顯影 噴淋圖形的影響因素 噴淋壓力與流量噴嘴的類型與構造噴嘴的狀況傳送輪的數量 大小與排列 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 噴淋壓力與流量調節(jié)閥門應能調節(jié)噴淋壓力與流量 噴嘴的類型與構造 扇形噴嘴高壓力 低流量顯影側壁和解析度質量較好錐形噴嘴低壓力 高流量顯影速度快 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 噴嘴的狀況隨時檢查噴嘴是否有磨損或堵塞定期維護清潔設備 防止殘渣積聚在噴淋管或噴嘴 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 均勻的BP 噴嘴被堵塞 噴嘴丟失或漏液 傳送輪的數量 大小與排列 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 不均勻的BP 均勻的BP 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 水洗的控制 控制噴淋圖形和噴淋壓力 水洗的有效長度應至少是顯影長度的1 2 最好是1 1長度 水洗溫度應控制在15 27 新鮮水補充量的控制非常重要 400 600litrs hr水洗缸應每班更換一次 水洗噴嘴和擠水輥應隨時進行檢查并作必要的清洗 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 顯影液和水洗的過濾 過濾掉溶液中的膜碎 粘性物或其它雜質 過濾的利用可以明顯地改善細線路的合格率 一般使用5 10um的PP濾芯 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 烘干的控制 顯影出來的板子應被吹干 否則 未吹干的板子易出現 線邊的殘余水會繼續(xù)溶解干膜 因而造成線路鋸齒 板面過多的水跡易造成銅面氧化嚴重 從而造成電鍍不均勻 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 顯影的維護保養(yǎng)要求 顯影槽和第一水洗槽應每周進行一次酸堿洗 每周應至少拆卸檢查并清冼噴嘴一次 傳送輪尤其是擠水輥應每周至少徹底清潔一次 定期對設備溫度與速度進行校正 5038干膜的工藝運用與控制 顯影 5038干膜的工藝運用與控制 作用 將作為抗蝕刻層或抗電鍍層的干膜除去除去 從而使線路銅面顯露出來 退膜 5038干膜的工藝運用與控制 化學反應機理 反應 I 光聚合物與OH 產生皂化反應而溶解 退膜 5038干膜的工藝運用與控制 化學反應機理 反應 II 粘結劑聚合物與OH 產生酸堿中合反應而溶解 退膜 SP24 感光油墨的工藝運用 工作參數 溶液濃度 2 3 wtNaOHorKOH溶液溫度 45 55C噴淋壓力 2 0 2 5Bar噴淋時間 60 80secsBP 40 50 消泡劑添加量 0 1 0 5 AF86 退膜 SP24 感光油墨的工藝運用 退膜所需時間取決于 干膜的特性工作參數 如濃度 溫度 壓力等圖形電鍍銅的厚度 電鍍夾膜會顯著增加所需的退膜時間 線路圖形的密集程度 細線路 小間距也會很大程度上增加所需的退膜時間 每種型號板應先做首板SES 合格后才批量進行生產 退膜 實踐中常見問題的解決 實踐中常見問題的解決 大多數的缺陷主要與清潔度和控制不當有關 例如 曝光機上或底片上的臟物 雜質板邊的纖維絲 膜碎等雜質顯影槽中和傳送輪上的膜碎及殘膠物膜層的擦傷 不當的操作方式 不順暢的傳送輪等等 不正確或頻率缺少的維護保養(yǎng) 1 壓膜皺紋 實踐中常見問題的解決 2 曝光不良 實踐中常見問題的解決 3 曝光垃圾 實踐中常見問題的解決 4 膜碎 實踐中常見問題的解決 5 顯影不凈 實踐中常見問題的解決 6 孔破 實踐中常見問題的解決 7 滲鍍 實踐中常見問題的解決 8 線路鋸齒 實踐中常見問題的解決