第六讲--激光直接成像技术.ppt

1 激光直接成像技术 金鸿jhwm0802 微电子工程系 2 印制电路板 3 印制电路板 4 印制电路板 多层印制板的制造工序有100多道 其中图像转移是印制电路板生产过程中的关键步骤 5 一 接触成像技术 接触成像技术在现代印制电路板制造中有着多年的历史 接触成像技术需要照相原版 并且曝光时生产底版与印制板必须充分接触 6 1 接触成像工艺 CAD数据数据后处理光绘银盐片显影和定影检查修整复制工作底片检查修整曝光 7 2 接触成像的优点 1 技术相对成熟 2 相关供应商较多 3 生产设备低廉 4 生产传统印制板 低密度板 产量高 8 3 接触成像的缺点 1 成像合格率低 2 对位精确度和重合度低 3 大面积不均匀接触引起分辨率降低 4 底版容易损坏 9 二 激光直接成像 1 激光直接成像英文LaserDirectImage 简称LDI 是直接利用CAM工作站输出的数据 驱动激光成像装置 在涂覆有光致抗蚀剂的印制电路板上进行图形成像 10 2 直接成像的工艺 CAD数据数据后处理曝光是典型的非接触 non contact 式成像技术 11 3 直接成像的优点 提高细导线制造的合格率 避免重复缺陷 12 尺寸稳定 定位精度提高 3 直接成像的优点 13 3 直接成像的优点 精确细导线的制造 14 3 直接成像的优点 缩短印制电路板制造流程 减少周转时间 15 3 直接成像的优点 提高快速反应能力 降低生产成本 减少不必要的损失 16 3 直接成像的优点 减少人为因素介入 简化操作 17 LDI设备原理图 18 激光直接成像设备 19 4 直接成像的设备 1 分类 按照光源1 紫外激光直接成像成熟的产品 设备多为平面台面 单面曝光 采用紫外光敏感抗蚀剂 可在黄光下工作 20 1 分类 按照光源 2 可见激光直接成像只能在暗室或低照度红光下使用 其波长位于488纳米 能源利用更加有效 必须采用专用可见光抗蚀剂3 YAG激光直接成像可以在金属抗蚀涂层上进行选择性蚀刻 不采用光致抗蚀剂 21 1 分类 按照光源 4 热激光直接成像用于内层和柔性印制电路板成像 设备采用外滚筒结构 采用专用正性液态抗蚀剂 成膜极薄 还可用于微孔制造 其耐磨性很好 22 外滚筒结构示意图 23 4 直接成像的设备 2 设备要求1 高的成像精度具有50 5微米线宽 间距的精度达到4000DPI以上 0 65微米以下网格 的分辨率 24 4 直接成像的设备 2 较高的生产效率对18英寸 24英寸印制电路板 达到每小时120面以上的产能 25 4 直接成像的设备 3 好的可操作性把LDI设备设计得如同激光打印机一样 数据处理部分设计合理 26 4 直接成像的设备 4 高可靠性要求激光输出稳定 可靠 光源本身具有较长的正常工作寿命 整套光路的组成部分坚固 在高速移动下保证定位准确 27 4 直接成像的设备 5 兼容性6 合理的性能 价格比 28 5 直接成像的工艺和材料 1 紫外LDI专用抗蚀剂1 能量与产量抗蚀剂在紫外光照射下 高分子聚合 不溶于显影液中 但它通常的能量为39毫焦 平方厘米 即对46厘米 61厘米印制电路板成像需要72秒LDI专用抗蚀剂为13毫焦 平方厘米 29 1 紫外LDI专用抗蚀剂 2 工艺范围与质量常规抗蚀剂用于LDI 难以确定它是否聚合完全 极易出现影不足或过显影常规干膜都有 层聚酯保护膜 若其中含有少量不完全透明的微粒 在LDI中易造成线条表面凹坑和侧壁效应 30 3 分类 LDI专用抗蚀剂分为干膜与液态两种液态抗蚀剂除了运行成本低 适于不平整的印制电路板表面等原有的长处外 在LDI中表现最突出的特点是其成膜很薄 可达8微米 31 2 图形质量 LDI具有两个最突出的特点1 能量高高能量的光束对细导线形成起关键作用在高能光照射下 这种激活的分子浓度较低照度激活分子浓度高 当较多分子处于激发态 抗蚀剂对光的吸收特性就发生改变 光子可以轻易穿越到抗蚀剂更深部位 使之整体更易聚合 32 2 图形质量 2 光线直射板面任何散射或非垂直光的照射都可能引起成像区域外的抗蚀剂聚合反应 影响线条质量 33 2 图形质量 34 3 产能 抗蚀剂成像速度快慢 多面镜转动速度是影响LDI速度的关键因素计算机对数据的处理能力和输出效率也是影响因素之一 35 6 激光直接成像的缺点 1 产率较低 2 要求特殊敏感的光致抗蚀剂 通常较昂贵 且没有相应的标准 减少了抗蚀剂的使用范围 3 不能用于