曝光工艺与参数

1、目录曝光工艺一、线路1.4线路图形转移定义1.2内层图形转移工序1.3外层图形转移工序1.4面板处理1.4.1面板处理目的与方法1.4.2面板处理与再氧化关系1.4.3板面处理要求1.4.4板面处理工序1.5贴膜1.5.1贴膜示意图1.5.2贴膜要素及要求1.5.3贴膜后的时间影响1.5.4干膜要求1.5.5干湿膜性能对比1.6影像转移1.7线路蚀刻1.8图形转移过程原理（内层图示）1.9图形转移过程原理（外层图示）二、绿油21绿油的作用22绿油工艺流程2.2.1绿油工艺流程2.2.2绿油工艺流程23影响曝光成像质量与生产效率因素 2.3.1常规线路曝光异常分析 2.3.2常规绿油曝光异常分析

2、三、曝光参数与要求3.1曝光尺要求3.2真空度要求3.3曝光时间要求3.4均匀度要求3.4.1均匀度算法3.4.2均匀度的测量3.5平行光3.5.1影响平行光机均匀度的部件3.5.2灯座对比3.5.3X轴的调整方法3.5.4Y轴的调整方法3.5.5Z轴的调整方法3.5.6积光集3.5.7转换镜与平行光镜3.6散射光3.6.1影响散光曝光机均匀度的部件362反光片3.6.3反光罩中罩3.6.4反光罩大罩3.6.5反光罩大罩调整图示3.7平行光与散射光的对比结束曝光工艺 电路板的曝光实质就是：图形转移。 图形转移有：1、内外层线路曝光。2、防焊绿油曝光。3、字符光固（不作详解）。4、晒网版（不作详

3、解）。亠、线路:线路（内外层）曝光一般有两种工艺：正片流：被曝光的地方被去掉。负片流：被曝光的地方被留下。线路图形转移工序包括：内层制作影像工序，外层制作影像工序，外层丝印工序 （此工序主要用UV灯，此次培训不作详解）。11线路图形转移定义:将在处理过的同面上贴上或涂上一层感光性膜层，在紫外 线的照射下，将菲林底片上的线路图形转移到铜面上，形 成一种抗蚀的掩护膜图形，那些未被抗蚀剂保护的、不要 的铜箔，将在随后的化学蚀刻工序中蚀刻掉，经过蚀刻工 序后再退去抗蚀膜层，得到所需的裸铜电路图形。1.2内层图形转移工序:1.4板面处理:1.4.1板面处理目的与方法未经任何处理的铜表面，对干膜不能提供足

4、够的粘 附，因此必须清除其上一切的氧化物、污渍，同时要 求表面微观粗糙，以增大干膜与基材表面的接触面 积。清洁处理方法机械磨板法（磨料刷辗式刷板机+浮石粉刷 板）化学清洗法（除油+微蚀+酸洗）142板面处理与再氧化关系处理后板铜面与卉氧化之关系基材经过前处理后表面已无氧化物、油痕等，但如滞留时 间过长，则表面会与空气中的氧发生氧化反应，前处理好 的板应在较短时间内处理完。械学刷处磨理J板丿法丿143板面处理要求:处理后铜面要求经处理后的板面是否清洁可进行水膜破裂实验方法。 所经清洁处理的板面，流水浸湿，垂直放置，整个板 面上的连续水膜应能至少保持30秒不破裂。慢快除油（+水洗）微蚀J （+水洗

5、）酸洗I （+水洗）热风吹干144板处理工序:定义：将铜面粗化，使之后工序的干膜有效地附着在铜面上。磨板的方式：化学磨板、物理磨板（机械，不作详解）。除油：通过酸性化学物质将铜而的油性物质 氧化膜除去。微蚀：原理是铜表而发生氧化还原反应，形 成粗化的铜而。酸洗：将铜离子及减少铜而的氧化。热风吹干：将板而吹干。15贴膜:151贴膜示意图帖膜时，先从干膜上剥下保护膜，然后在加热加压条 件下将干膜抗蚀剂粘膜覆盖在铜箔上贴膜示意保护膜-干膜铜板热辘1.5.2贴膜要素及要求:贴膜过程注意三要素：压力，温度,传送速度:贴膜后要求：贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗粒 等夹杂，同时要保存工艺的稳定性

6、，贴膜后应停 置15分钟后再进行曝光。1.5.3帖膜后的时间影响:停留时间的设定及影响:贴膜后板子须停留时间15分钟以上，24小时以内。 如果停留时间不够：干膜中所加入的附着力促进剂没有与铜完全发生作 用而黏结不牢，造成菲林松。若停留时间太久：就会造成反应过度附着力太强而显影剥膜困难。1.5.4干膜要求:解像度附着力盖孔能力除油剂溶解测试光谱特性显影性及耐显影性耐蚀刻性和耐电镀性去膜性能1.5.5干膜湿膜性能对比:项目干膜抗蚀剂液态抗蚀剂解像度3mil1 mil填平性差较好成本比干膜低4060%废水处理膜厚、处理量大无保护膜、膜薄、处理量小自动化程度可实现自动化生产，但要配用 自动除干膜保护膜

7、设备可以实现自动化生产洁净房要求房间：100K级房间：10K级设备：10K级设备：1K级彳舌甲彳巾京|吝|畛叶戒碱叶神刻訓16影像转移:定义：利用感光材料，将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀 刻的工艺步骤，达至所需铜面线路图形。1压膜（贴干膜）I菲林制作11菲林检杳1曝光f 压膜：以热贴的方式将干膜贴附在板铜而上。菲林制作：根据客户的要求，将线路图形标绘f 在菲林（底片）上，并进行检查后投入生产。r菲林检查：检查菲林上的杂质或漏洞，避免 影像转移出误。 曝光：利用紫外光的能量，使干膜中的光敏 物质进行光化学反应，以达到选择性局部硕 化的效果，而完成影像转移的目的。17线路蚀刻:定义：利用感光材

8、料，将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀 刻的工艺步骤，达至所需铜面线路图形。显影蚀刻退膜显影：通过药水碳酸钠的作用下，将 4未曝光部分的干膜溶解并冲洗后，留 下感光部分。A蚀刻：是将未曝光的露铜部份面蚀刻 掉。退膜：是通过较高浓度的NaOH （氢 氧化钠）将保护线路铜面的膜去掉18图形转移过程原理（内层图示）:底片曝光蚀刻退膜Cu层基材层19图形转移过程原理（外层图示）:图电镀锡贴膜曝光Cu层基材层底片1、绿油:2.1绿油的作用防焊：留出板上待的通孔及其焊盘（pad）,将所有线路及 铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡的 用量。A. 护板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害

9、电气性质，并防止外来的机械伤害，经维持板面良好的 缘。B. 绝缘：由于板子越来越薄，线宽线距越来越细，隔离导 体间的绝缘问题。2.2绿油工艺流程:孚板面前处理去除板面氧化物及杂质，粗化铜面增强绿油的附着力。丄绿油印制通过丝印方式按要求，将绿油均匀涂于板面。XX低温铜板将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油初步硬功夫化。丄曝光指定的底片贴在板面上，在曝光机上用紫外线照射板 面，底片无遮光区域的绿油被光固附于板面。221绿油工艺流程:旦冲板显影将曝光时底片设有遮光区域未被光固的绿油冲洗掉。固化将板面绿油初步硬化，避免后续的字符印制等操作中擦 花绿油面。孚字符印制在指定区域印刷零件符号或字符。222绿油工

10、艺流程:高温铜板将绿油硬化、烘干。一般用铅笔测试（在5H以上为正 常）2.3影响曝光成像质量与生产效率囚素:2.3.1常规线路曝光异常分析序号异常现象原因处理方法1断路1曝光区垃圾（操作问题）2干膜或来料板面刮伤（原材料问题）3干膜贴付不良（干膜、贴膜参数或前处理）1. 曝光区来料及工具清洁。2. 加强原材料检查。3. 检查干膜及设备参数。2短路1. 台面吸真空不足2. 曝光机辅助压条或胶带安装使用不当。3. 参数设置异常（真空度、能量或曝光时间）1、确认真空度的正确性；2、确认压条的厚度标准及规范；3、试验参数选最佳、规范化。3曝光不 足、过度仁能量或时间设定有误；灯管的使用吋间过长 2、曝

11、光尺老化；设备的能量控制系统异常。1、用新曝光尺测量曝光格数；2、确认灯管的使用时间；3、检查设备是否异常。4曝光时间 太长仁光学系统受污染；2、灯管的使用时间过长或功率过低；3、设备异常或参数设定有误。1、保养或更换光学系统；2、检查灯管的使用时间及功率；3、确认曝光参数设定的正确性。5偏位仁机器的对位系统异常；2、菲林异常；3、来料对位孔钻偏。1、复位对位系统重新设置或维维2、检查菲林更正；3、更正对位孔、或另配菲林。232常规绿油曝光异常分析绿油序号异常现象原因处理方法1断桥1、曝光能量不足；2、预烤不干；3、板面不洁。1、加大能量或曝光吋间设定；2、延长预烤时间;3、加强前处理。2亚光

12、1、曝光能量不足；2、菲林底片透光率过低；3、麦拉、亚克力或台面玻璃透光率过低。1加大能量或曝光时间设定；2、更换菲林底片；3、更换麦拉、亚克力或台而玻璃。3有菲林或 麦拉印预烤不干。延长预烤时间。4曝光时间 太长1、光学系统受污染；2、灯管的使用时间过长或功率过低；3、设备异常或参数设定有误。1保养或更换光学系统；2、检查灯管的使用时间及功率；3、确认曝光参数设定的正确性。5偏位仁机器的对位系统异常；2、菲林异常。1复位对位系统重新设置或维维2、检查菲林更正。二曝光参数与要求:3.1曝光尺要求：线路：> 21格能量格一般在68格；> 42格能量格一般在1216格。 绿油：>

13、 21格能量格一般在913格；> 42格能量格一般在2030格。3.2真空度要求:单位为Kpa :台面有一面为麦拉一般在75100；台面两面都是玻璃一般在1560o单位为mmhg :台面有一面为麦拉一般在600750；台面两面都是玻璃一般在100500。3.3曝光时间要求:1. 线路：> 般在20秒以内，大部分在10秒以内，最快 可达1秒钟以内完全一次曝，视设备、干膜及 油墨感光性能而定。2. 防焊：> 一般在45秒以内，视设备性能及油墨感光性 能而定。3.4均匀度341均匀度算法：1. 最小值三最大值X 100%般要求280%；2. 最小值平均值X100%般要求±

14、80% ；3. 1-（最大值一最小值）（最大值+最小值）X100%90%；4. 1-（最大值一最小值）=2倍平均值X100%90%o注:有些客户经常以3、4两种均匀度的算法去掉“仁”要求10%<0342均匀度的测量:> 测量的数据单位有两种：1. mw/cm2 （毫瓦/厘米2）2. mj/cm2 （毫焦/厘米> 测量方法：1. 五点测试；2. 九点测试；3. 十六五点测试；4. 二十五点测试。测试方法：都是以曝光台面玻璃的有效曝光边以内5 10cm定位周边的测试点。3.5.1影响平行光机均匀度的部件:灯座（X、Y、Z三轴）1. 冷光镜；2. 积光镜；3. 转换镜；平行光镜。3

15、52灯座对比可调。类似：NON SOKKI、BEAC、ADTEC调整难度最大。类似：ORC （日本）、可调。类似：ORC（美国）、AUTOMA-TECH、Hakuto、TORAY、志圣HI-TECH、川宝、群翊3.5.3 X轴的调整方法歹调整方法：将能量计探头分别放在曝光台面左右两边离最 大有效曝光边距离一样的位置，测量出的两个光强值求其平 均值，然后探头放在其中一点，打开快门观察光强的同时调 节x轴，使光强值约等于两点的平均值。3.5.4 Y轴的调整方法疔调整方法：将能量计探头分别放在曝光台面前后两边离 最大有效曝光边距离一样的位置，测量出的两个光强值求 其平均值，然后探头放在其中一点，打开

16、快门观察光强的 同时调节X轴，使光强值约等于两点的平均值。左边右边员工操作台（前面）3.5.5 Z轴的调整方法肯调整方法：X轴及Y轴初步调整定位后，将能量计探头放 在曝光台面中心位置，打开快门观察光强值，同时调整z轴 让光强值显示最大值即可。员工操作台（前面）3.5.6积光镜主要作用是：将反光罩集焦出的紫外线均匀化，可调节形 通过调节控制曝光台面的紫外线照射面积。因曝光台面的照射面积太小引起均匀度差，可缩小两片 积光镜之间的距离，扩大曝光台面的紫外线照射面积， 提高均匀度（必要时可用砂纸打磨相应部位）。因曝光面积太大引起整体光强过低时，可扩大两片积光 镜之间的距离，相就缩小曝光台面的紫外线照射

17、面积。3.5.7转换镜、平行光镜主要作用是：改变紫外线的照射方向，及平行度。伊转换镜调整方法：调整其限位装置改变紫外线的照射方 向使其达到一定效果。上下流其中一个曝光框的均匀度可 达工艺要求，另一个曝光台面存在规律性一边高一边低时 调整。疔平行光镜调整方法：调整其空间角度改变紫外线的照射 方向使其达到一定效果。上下流其中一个曝光框的均匀度 可达工艺要求，另一个曝光台面存在规律性一边高一边低 时或平行度不达标时调整（平行度一般要求2。W）。3.6散射光361影响散射光曝光机均匀度的部件1. 反光片；2. 反光罩的中罩；3. 反光罩的大罩；4. 水套（不作详解）； 5灯管（不作详解）。3.6.2反光片反光片是皱纹式氧化铝材料，主要影响曝光台面中间部位 的光强，其形状跟曝光台面中间部位光强有重大关系。当反光片被拆掉，中间的光强会明显降低。中间低中间高363反光罩中罩中罩是反光片与大罩的过渡反光系统，中罩的形状直接影 响整个曝光台面的光强。影响光强高低的主要因素：小口的大小，整个高度（机器设计已固定无法调整）。大口基本固定不可调，小口越小整个台面的光强越低，但 均匀度会相对高。小口越大其效果却反之。大口小口3.6.4反光罩大罩大罩主要将紫外线反射在曝光台面的周边，及将从反光片 及中罩反射出的紫外线集中在曝光台面，防止紫外线流 失，所以大罩的