（優(yōu)選）曝光原理與曝光機現(xiàn)在是1頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50課程綱要多層板製程曝光製程光阻曝光原理曝光光源系統(tǒng)曝光量測現(xiàn)在是2頁\一共有49頁\編輯于星期六多層板製程11/50現(xiàn)在是3頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50多層板MultilayerPCB結構通孔ThroughHole孔徑孔環(huán)AnnularRing絕緣介質層Dielectric線路線距線寬內(nèi)層2內(nèi)層1傳統(tǒng)多層板增層法多層板現(xiàn)在是4頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50結構術語及尺寸單位導通孔ViaHole目的:連接各層電路孔徑Ex.機鑽通孔0.35mmEx.雷射盲孔6mil孔環(huán)AnnularRingEx.單邊+5mil縱橫比

AspectRatio板厚/孔徑鑽孔,電鍍能力孔間距100mil=2.54mm50mil=1.27mm線路Power/Ground層信號層Signallayer線路Conductor焊墊Pad線寬/線距(L/S)LineWidth/LineSpace6/6=150/150m5/5=125/125m4/4=100/100m孔間(100mil)過幾條導線8/8→過2條6/6→過3條5/5→過4條現(xiàn)在是5頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50外形術語及尺寸單位多層板Multi-layer層數(shù)layercount:Cu層數(shù)內(nèi)層innerlayerEx.L2/L3,L4/L5外層outerlayer零件面ComponentsideEx.L1銲錫面SoldersideEx.L6外尺寸長度寬度Ex.20"x16"板厚Ex.63mil(條)=1.6mm尺寸單位英吋inch1inch=1000mil =25.4mm英絲mil1mil=0.001inch =0.0254mm =25.4m5mil=0.005inch =0.125mm =125m1mm=39.37mil現(xiàn)在是6頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50疊板結構例：4L疊板L1-1oz:1.4mil1080:2.5mil7628:7.0milL2/L3- 1.0mm,1/1:40mil7628:7.0mil1080:2.5milL4-1oz,1.4milTotal=61.8mil=1.569mm例：6L疊板L1-1/2oz:0.7mil1080:2.5mil7628:7.0milL2/L3- 0.38mm,1/1:17.8mil2116:4.0mil2116:4.0milL4/L5- 0.38mm,1/1:17.8mil7628:7.0mil1080:2.5milL6-1/2oz,0.7milTotal=64mil=1.6mm現(xiàn)在是7頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50多層板製程示意現(xiàn)在是8頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50裁板銅箔基板磨邊導角內(nèi)層剝膜內(nèi)層蝕刻內(nèi)層顯像內(nèi)層曝光乾膜貼合前處理內(nèi)層AOI疊板壓合黑/棕氧化鍍一次銅化學鍍銅除膠渣去毛邊鑽孔乾膜貼合鍍二次銅前處理外層曝光外層顯像鍍錫鉛外層剝膜外層蝕刻噴錫鍍鎳金文字印刷文字烘烤塞孔印刷防焊後烤綠漆顯像防焊預烤防焊塗佈前處理防焊曝光成品檢查斜邊成型真空包裝成品清洗V-Cut電測剝錫鉛外層AOI典型多層板製程

Multi-LayerProcess基板處理

內(nèi)層製程

壓合鑽孔鍍銅

外層製程

防焊製程

表面處理

檢驗成型現(xiàn)在是9頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光製程

現(xiàn)在是10頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50印刷電路板影像移轉製程影像移轉ImageTransfer將PCB設計圖像(Pattern)的工程資料由CAD/CAM上轉移至網(wǎng)板或底片上使用印刷或曝光方式將底片上影像移轉至阻劑上再經(jīng)由蝕刻、電鍍或單純顯像方式製作線路或遮蓋部分板面曝光製程內(nèi)層InnerLayerPrimaryImage外層OuterLayerPrimaryImage防焊SolderMask選擇性鍍金SecondaryImageTransfer現(xiàn)在是11頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光製程-內(nèi)層內(nèi)層PrintandEtch光阻在線路製作製程 中使用，蝕刻完成後除去內(nèi)層曝光光阻抗酸性蝕刻光阻塗佈壓膜DryFilmLamination滾塗RollerCoating乾膜：壓膜→曝光→顯像→蝕刻→剝膜 膜厚1.0,1.3mil，能量45~60mj/cm2濕膜：塗佈→預烘→曝光→顯像→蝕刻→剝膜 liquidfilm10~15m厚，需80~120mj/cm2 因無Mylar層可做較細線路現(xiàn)在是12頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光製程-外層外層PatternPlate光阻在線路製作製程 中使用，電鍍完成後除去外層曝光(負片流程)光阻抗電鍍，抗鹼性蝕刻光阻塗佈壓膜DryFilmLamination乾膜：壓膜→曝光→顯像→電鍍→剝膜→蝕刻 膜厚1.3,1.5mil現(xiàn)在是13頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50外層正片/負片流程內(nèi)層曝光正片PrintandEtch流程曝光聚合部分保護線路曝光顯像蝕刻外層曝光負片流程PatternPlate曝光聚合部分非線路曝光顯像電鍍蝕刻正片Tenting流程TentandEtch曝光聚合部分保護線路曝光顯像蝕刻現(xiàn)在是14頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50內(nèi)層與外層製作比較內(nèi)層流程外層負片電鍍流程外層正片Tenting流程現(xiàn)在是15頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光製程-防焊防焊LPSM保護銅面PCB上永久性保護層防焊曝光光阻塗佈網(wǎng)印FloodScreenPrinting簾塗CurtainCoating噴塗SprayCoating塗佈→預烤→曝光→顯像→後烘烤→UV硬化 約0.8mil厚，能量400~600mj/cm2曝光時需抽真空使底片密貼板材並隔絕氧氣使聚合反應加速完成現(xiàn)在是16頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50光阻曝光原理

現(xiàn)在是17頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50365nm光阻聚合製程光阻(乾膜/濕膜)→曝光聚合(UV)→顯像(碳酸鈉)曝光原理及製程G-line:436nmH-line:405nmI-line:365nm現(xiàn)在是18頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50光阻反應機構Sensitizer光敏劑接受初始能量,啟動反應(搖旗吶喊)Photoinitiator感光起始劑接受,產(chǎn)生自由基,抓Monomer,連鎖反應形成聚合物對320~380nm波長敏感Monomer單體Crosslink,MigrateInhibitor遮蔽劑在未曝光時維持不反應(警察),MigrateBinder塑化劑強度現(xiàn)在是19頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50負型光組基本組成PolymerAcrylatetype,EpoxytypeCrossLinkerTri-,Tetra-,Penta-functionalSensitizerAcceptenergy,thentransfertophotoinitiatorPhotoinitiatorAcceptenergytransferredfromsensitizerSolventControlviscosity,andfilmthicknessOtheradditivesLevelingagent,Inhibitor,Surfactant,Antioxidant現(xiàn)在是20頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50光阻感光聚合過程自由基轉移TransferFreeRadical聚合/交聯(lián)Polymerization/CrossLinking單體吸收自由基Monomer+R’形成聚合體Polymer顯像DevelopingNa2CO3紫外線照射UVRadiation光啟始劑裂解Photoinitiator出現(xiàn)自由基FreeRadicalR’PI+hPI*ITX+hITX*ITX*+PIITX+PI*Monomer&Oligomer+PI*Polymer+PI現(xiàn)在是21頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光對乾膜結構的變化現(xiàn)在是22頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50線路曝光作業(yè)的考量因素反應特性聚合反應速率與配方、塗佈厚度、UV照度及UV光源發(fā)射光譜分佈等有關。聚合反應中能量的累積是持續(xù)性的，反應開始後如因故UV照射受干擾而中斷時，將導致反應不完全。聚合反應中應儘量隔絕氧氣的接觸，因氧的活性大，會抑制其它自由基的聯(lián)結，降低聚合反應速率。作業(yè)要求提高光阻與銅面附著力曝光顯像後光阻側壁垂直且殘足短達到最佳光阻解析能力曝光能量↓時，解析度↑曝光能量↑時，聚合效果及抗化性↑達到光阻最佳工作區(qū)間→準確的能量控制OffContact↑時，解析度↓→提高底片與板面真空密貼程度現(xiàn)在是23頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50能量對光阻聚合影響起始階段部分聚合階段完全聚合階段現(xiàn)在是24頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50現(xiàn)在是25頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光能量與最佳解析度關係以乾膜曝光而言，為得到最佳乾膜解析能力，曝光能量約有10%的容許區(qū)間，這也是對能量均勻度的基本要求當線路愈細及線寬公差要求愈嚴時，對均勻度的要求應更嚴格現(xiàn)在是26頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光方式與吸真空HardContactExposure–硬式接觸曝光底片與板面密貼且吸真空吸真空時在表面產(chǎn)生彩色牛頓環(huán)，紋路愈密表示底片與板面密貼程度愈佳散射光要吸真空SoftContactExposure–軟式接觸曝光 底片與板面密貼但不吸真空或只輕微吸真空OffContactExposure–非接觸曝光底片與板面間有距離不接觸，不能吸真空ProjectionExposure–投影曝光鏡組將線路影像聚焦在板面上，不能吸真空現(xiàn)在是27頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50乾膜光阻乾膜光阻DryFilmPhotoresistMylar蓋膜(聚烯Polyester/PET) +光阻Photoresist +PE分隔膜(聚乙烯Polyethylene/PE)Mylar厚度:0.8mil光阻厚度:0.6,1.0,1.3,1.5,2.0mil廠商杜邦大東DuPont/Riston長興Eternal/Etertec長春LongLiteHitachi/PhoTecAsahiShipley/Morton現(xiàn)在是28頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50光阻作用方式-負型與正型負性光阻感光聚合，形成高分子，顯像時不會溶解SolublevsSemi-soluble有殘足問題常用在PCB正性光阻感光分解，顯像時溶解SolublevsNon-soluble正性光阻可製作出較細線路常用在IC,LCD現(xiàn)在是29頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50油墨光阻劑濕膜光阻 LiquidPhotoresist光阻Coating厚度:8~12m廠商MacDermidNipponPaint川?！?液態(tài)感光防焊綠漆 LiquidPhotoimageableSolderMask(LPSM)二液型廠商Taiyo,Tamura,Hitachi永聖泰…現(xiàn)在是30頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光光源系統(tǒng)

現(xiàn)在是31頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光光源種類散射光Flood毛細燈Capilary長弧燈LongArc平行光Collimated短弧燈ShortArc點光源PointSource短燈管UV無電極點光源Microwave激發(fā)UV燈現(xiàn)在是32頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50各種UV曝光燈管Capillary:毛細燈線路曝光用/3,5KwShortArc:汞氙短弧燈平行光曝光用/3.5,5,8KwLongArc:水銀燈/金屬鹵化物燈防焊曝光用/7,8,9,10Kw現(xiàn)在是33頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50各種UV燈管光譜分佈比較水銀燈金屬鹵化物燈毛細燈汞氙燈光阻聚合365nm現(xiàn)在是34頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50水銀的特性光譜線Energy(eV)185365577~931329754643640525401263P61P163D73S510Ionizationi-line:365nmg-line:436nmh-line:405nm現(xiàn)在是35頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50焦點散漫,UV

均勻分佈,強度較弱散光型反射燈罩現(xiàn)在是36頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50散射光對曝光影響現(xiàn)在是37頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50不同光源對光阻曝光影響平行光CHA;1.5~2.5DA:1~2點光源DA:5~12散射光DA:10~25現(xiàn)在是38頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50如何產(chǎn)生平行光平行光產(chǎn)生方式增加光源至照射面距離利用拋物體燈罩反射點光源利用拋物面鏡反射點光源光柱利用鏡組折射點光源光柱汞氙短弧燈現(xiàn)在是39頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50平行光曝光系統(tǒng)平行反射鏡(CollimationMirror)曝光照射面(ExposureSurface)反射鏡(ReflectionMirror)點光源短弧燈(ShortArcLamp)橢圓集光器(Collector)冷鏡(DichroicMirror)積光器(Integrator)平行光源:5KW汞氙短弧燈平行半角(CHA):1.5斜射角(DA)<1現(xiàn)在是40頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50Integrator(Flyeye)積光器作用現(xiàn)在是41頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50平行半角與斜射角平行半角Collimationhalfangle光柱擴散角度斜射角Declinationangle光柱與法線夾角現(xiàn)在是42頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50平行半角與斜射角量測平行半角與斜射角測量量測規(guī)目測熱感紙測量UV光現(xiàn)在是43頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50曝光量測

現(xiàn)在是44頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50UV曝光測量單位UV強度(照度)單位

Intensity(Irradiance):watt/cm2,milli-watt/cm2單位面積上的功率UV能量(劑量)單位Energy(Dose):joule/cm2,

milli-joule/cm2單位面積上所接受的能量，與時間有關在1mw/cm2

下照射1秒

=1mj/cm2是強度對時間曲線下的總面積是一般常給的操作參數(shù)UVRange(definitionofEIT)UVA:365nm,UVB:~300nm,UVC:254nmUVV:420nm現(xiàn)在是45頁\一共有49頁\編輯于星期六11/50常用UV曝光量表IL1400UVA單一波段測量強度測量能量ORC351UVA單一波段測量強度測量能量EITUVIRadUVA波段測量能量EITUVPower