干膜讲义完整版本

旗利得电子有限公司干膜品质技术部制程讲义主讲品质技术部文艳芳

CMK目录一、名词简介二、发展历程三、类别简介四、成份简介五、管控重点六、常见问题一、名词简介将各种高分子化合物按特定的比例配制，多重搅拌后经精细过滤后，形成感光乳剂。再将感光乳剂均匀地涂布在PE膜上。经低温干燥后在感光乳剂上盖上一层PET膜，整齐地卷起形成干膜原始卷，然后根据客户要求的尺寸切割，形成我们现在使用的干膜。PE層DF層PET層二、发展历程1、溶剂型早在1968年起，干膜就使用于印刷电路板工业中。杜邦（Dupont）公司率先引进“溶剂型干膜”产品做为PCB感光影像转移之工具。此等干膜是使用“三氯乙烷”之有机溶剂进行显像，完成蚀刻或在电镀之后，再以二氯化甲烷（MithyleneChloride）来进行剥膜。2、水溶型到了1970年Dynachem公司开始使用“全水溶性干膜”。此种水溶性干膜技术，在显像以及剥膜过程中，可免除各种为害颇大的有机溶剂。但不幸在当时（1970年）的早期，发现无法此种干膜无法与各种电镀溶液相容（如高温之焦磷酸镀铜液），因而主要仅使用在“直接蚀刻”（Print-and-Etch）之用途上。我们公司就属于显影后直接蚀刻。3、半水溶型

1970年Dynachem公司亦最先推出“半水溶性”（Semi-Aqueous）干膜，做为水溶性商品的改良物。半水溶型光膜在显像及剥膜时，还需添加可与水完全互溶（Miscible）的有机溶剂（如BCS）。此种半水溶剂型相较之下，不但可以增加(“线路电镀”PatternPlating)应用的范畴，亦可降低制程的成本。4、水溶型目前水溶型干膜的成熟技术，已非34年前之技术所能比拟。自从1970年开始采用水溶型干膜以来，在业界各种PCB制造商的不断要求下，此项技术就不断的更新换代，已非常的成熟了。至于干膜光阻剂的外形结构，却是从1968年引用以来至今未变。此种干膜光阻层是在25um厚的聚乙烯膜与25um厚的聚酯层之间。

三、类别简介1、用途方面:

A、抗电镀干膜；B、抗蚀刻干膜；2、干膜乳剂厚度方面:

A、25um，常用于精度要求高的内层制作；

B、38um，常用于表面线路制作；

C、45um，常用于大孔径、厚铜层制作；

D、100um，常用于超大孔径、超厚铜层制作，常用于高电流、高电压方面用的基板；四、成份简介:1、粘合剂作为感光乳剂的成膜剂，使感光乳剂各组份粘结成膜。具有一定程度的硬度，起抗蚀剂骨架作用，是感光乳剂中最重要的关键元素；它在光致聚合过程中不参与化学反应。要求粘结剂具有较好的成膜性，与光致抗蚀剂的各组份有较好的互溶性；与加工金属(铜、铁、铝)表面有较好的附着力；它很容易从金属表面用强碱溶液除去；有较好的抗蚀刻、抗电镀、抗冷流、耐热等性能。2、光聚合单体

此为感光聚合制程中之重要元素。单体在曝光过程中会与先出现的“自由基”发生反应，然后再开始一系列的传播式的感光聚合反应，常称为交联反应。它是光致抗蚀剂胶膜的主要组份，在光引发剂的存在下，经紫外光照射发生聚合反应，生成体型聚合物，感光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，从而形成抗蚀刻图像。

3、感光起始剂

感光起始剂是影响感光速率的重要成份，直接如影响曝光时间、作业效率。干膜光致乳剂通常使用安息香醚、叔丁基恿醌等作为光引发剂。在镐灯、高压汞灯、碘镓灯310—440nm波长范围紫外光线照射下，感光起始剂吸收紫外光的能量产生游离基，而游离基进一步引发光聚合单体持续发生交联反应完成曝光作业。4、塑化剂

使用塑化剂是为了增进感光乳剂在物性上、功能上的适应能力，使其与金属表面有更强的附着力，增强感光乳剂的密着性。减少或降低因干膜附着力不佳，产生负性残铜、缺损、断路，从而提升产品品质。塑化剂的使用量需严格控制，附着力过强就会导致显影时间过长、解像能力差(无法制作细密线路)之系列问题发生。

5、增粘剂可增加感光乳剂与金属表面(铜、铁、铝)的化学结合力，防止因粘结不牢引起干膜起翘、脱落等问题。常用的增粘剂如苯并三氮唑。

6、热阻聚剂在干膜的生产及应用过程中，很多工序需要接受热能，为阻止热能对干膜的聚合作用加入热阻聚剂。如甲氧基酚、对苯二酚等均可作为干膜的热阻聚剂。7、色素

A、感光乳剂添加色素的目的∶①、便于干膜本身材质状况的检查；②、生产作业中便于检验、确认生产产品的品质状况；

B、感光乳剂中色素的种类∶①、感光后增色，感光后感光乳剂的颜色加深。我们公司使用的是此种类型的干膜；②、感光后褪色，感光后感光乳剂的颜色变浅。因其感光后颜色变化不明显，故使用较少；8、有机溶剂为溶解上述各组份必须使用溶剂。不同公司的配方不同，感光乳剂中有机溶剂的含量也不同，但其范围均在5－15%以内。有机溶剂通常采用丙酮、酒精等。此外有些种类的干膜还加入光致变色有机溶剂，使之辅助色素在曝光后增色或减色，以利于鉴别感光乳剂是否曝光。1、干膜的储存

干膜在储存过程中可能由于溶剂的挥发而变脆，也可能由于环境温度的影响而产生热聚合，或因抗蚀剂产生局部流动而造成厚度不均匀(即所谓冷流)，这些都严重影响干膜的使用。因此在良好的环境里储存干膜是十分重要的。技术要求规定，干膜应储存在阴凉而洁净的室内，防止与化学药品和放射性物质一起存放。储存条件为：黄光区，温度低于21℃(5—21℃为最佳，我司管控標准爲21±2℃)，相对湿度50％左右（我司管控標准爲45

-60

%以下)。储存期从生产标示日期算起必须在六个月内用完。超过储存期按技术要求试验确认后判定合格的，须严格依照试验条件使用。在储存和运输过程中应避免受潮、受热、受机械损伤和受日光直接照射。五、管控重点

A、干膜的感光乳剂为半流体材质，具备流动性，故不能作长时间的垂直放置。否则易产生流胶问题，导致干膜的感光乳剂层厚度不均匀、感光能量不同造成一系列品质问题；

B、干膜贴膜后PE膜在显影前的作用为׃

①、保护干膜的感光乳剂层不受损伤；

②、防止氧气渗入，降低或抑制感光乳剂在曝光时的反应效率。印刷的油墨与干膜的组成成份基本相同，但因在涂布、干燥中有氧气接触而导致曝光能量比干膜高7—10倍。曝光前后应尽量避免将保护膜揭起。2、干膜的放置此种放置易导致流胶正确的放置方式1、有余(残)墨原因解决办法1)干膜质量差，如分子量太高或涂覆过程中偶然热聚合等更换干膜2)干膜暴露在白光下造成部分聚合必须在黄光下进行干膜操作3)曝光时间太长缩短曝光时间4)照相底版最大光密度不够，造成紫外光透过，部分聚合曝光前检查照相底版5)曝光时照相底版与基板接触不良造成虚光检查抽真空系统及曝光框架6)显影液温度太低，显影时间太短，喷淋压力不够或部分喷嘴堵塞。调整显影液温度和显影时的传送速度，检查显影设备7)显影液中产生大量气泡，降低了喷淋压力在显影液中加入消泡剂消除泡沫8)显影液失效或浓度不够更换或调整显影液浓度、PH值六、常见问题分析2、显影后干膜图像模糊，干膜表面发暗原因解决办法1)曝光不足。用21级或则40级光密度尺确认、调整曝光能量2)菲林最小透光度太小，使紫外光照射受阻。曝光前确认菲林的使用次数，菲林的使用次数常在10000次左右。3)显影液温度过高或显影时间太长。调整显影液温度；制作显影点，调整传送速度3、图像与基板结合不牢或图像有缺损

原因解决办法1)曝光偏低确认灯管的使用次数，用曝光尺确认调整曝光能量2)菲林的遮光度太大，使干膜受紫外光照射受阻确认菲林的使用次数，并更新菲林3)显影液温度或浓度过高或显影速度过慢确认显影液的状况；制作显影点，调整传送速度4、显影或蚀刻后干膜有缺损

原因解决办法1）干膜性能不良，超过有效期使用尽量在有效内便用干膜，干膜的有效使用期为六个月。2）基板清洗不干净或粗化表面不良,干膜粘附不牢每班量产前确认表面处理状况，加强板面处理效果。4）曝光过度，干膜抗