干膜光致抗蝕劑的技術(shù)條件.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除天馬行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632干膜光致抗蝕劑的技術(shù)條件印制電路制造者都希望選用性能良好的干膜，以保證印制板質(zhì)量，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高效益。生產(chǎn)干膜的廠家也需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量產(chǎn)品質(zhì)量。為此在電子部、化工部的支持下，1983年在大連召開(kāi)了光致抗蝕干膜技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)議，制定了國(guó)產(chǎn)水溶性光致抗蝕干膜的總技術(shù)要求。近年來(lái)隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，印制板的精度密度不斷提高，為滿足印制板生產(chǎn)的需要，不斷推出新的干膜產(chǎn)品系列，性能和質(zhì)量有了很大的改進(jìn)和提高，但至今國(guó)產(chǎn)干膜的技術(shù)要求還沒(méi) 有修訂。現(xiàn)將83年制定的技術(shù)要求的主要內(nèi)容介紹如下，雖具體數(shù)字指標(biāo)已與現(xiàn)今干膜產(chǎn)品及應(yīng)用工藝技術(shù)有差距，但作為評(píng)價(jià)干膜產(chǎn)品的技術(shù)內(nèi)容仍有參考價(jià)值。外觀使用干膜時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行外觀檢查。質(zhì)量好的干膜必須無(wú)氣泡、顆粒、雜質(zhì)；抗蝕膜厚度均勻；顏色均勻一致；無(wú)膠層流動(dòng)。如果干膜存在上述要求中的缺陷，就會(huì)增加圖像轉(zhuǎn)移后的修版量，嚴(yán)重者根本無(wú)法使用。膜卷必須卷繞緊密、整齊，層間對(duì)準(zhǔn)誤差應(yīng)小于1mm，這是為了防止在貼膜時(shí)因卷繞誤差而弄臟熱壓輥，也不會(huì)因卷繞不緊而出現(xiàn)連續(xù)貼膜的故障。聚酯薄膜應(yīng)盡可能薄，聚酯膜太厚會(huì)造成曝光時(shí)光線嚴(yán)重散射，而使圖像失真，降低干膜分辨率。聚酯薄膜必須透明度高，否則會(huì)增加曝光時(shí)間。聚乙烯保護(hù)膜厚度應(yīng)均勻，如厚度不均勻?qū)⒃斐晒庵驴刮g層膠層流動(dòng)，嚴(yán)重影響干膜的質(zhì)量。 干膜外觀具體技術(shù)指標(biāo)如表71所述：表71 干膜外觀的技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱指 標(biāo) 一級(jí) 二級(jí) 透明度透明度良好，無(wú)渾濁。透明度良好，允許有不明顯的渾濁。色澤淺色，不允許有明顯的色不均勻現(xiàn)象。淺色，允許有色不均勻現(xiàn)象，但不得相差懸殊。氣泡、針孔不允許有大于0.1mm的氣泡及針孔不允許有大于0.2mm的氣泡及針孔，0.10.2mm的氣泡及針孔允許20個(gè)平方米。指標(biāo)名稱指 標(biāo) 一級(jí) 二級(jí) 凝膠粒子不允許有大于0.1mm的凝膠粒子。不允許有大于0.2mm的凝膠粒子，0.10.2mm的凝膠粒子允許15個(gè)平方米機(jī)械雜質(zhì)不允許有明顯的機(jī)械雜質(zhì)。 允許有少量的機(jī)械雜質(zhì)。劃傷 不允許。允許有不明顯的劃傷。流膠不允許。允許有不明顯的流膠。折痕不允許。允許有輕微折痕。光致抗蝕層厚度一般在產(chǎn)品包裝單或產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上都標(biāo)出光致抗蝕層的厚度，可根據(jù)不同的用途選用不 同厚度的干膜。如印制蝕刻工藝可選光致抗蝕層厚度為25m的干膜，圖形電鍍工藝則需選光 致抗蝕層厚度為38m的干膜。如用于掩孔，光致抗蝕層厚度應(yīng)達(dá)到50m。干膜厚度及尺寸公 差技術(shù)要求如表72。表72 干膜的厚度及尺寸公差規(guī)格名稱標(biāo)稱尺寸公 差一級(jí)二級(jí)厚度(um)聚酯片基光致抗蝕層聚乙烯保護(hù)膜總厚度253025、38、502530 75110 3255105 330510165 寬度(mm) 485,3005長(zhǎng)度(m) 100聚乙烯保護(hù)膜的剝禺性 要求揭去聚乙烯保護(hù)膜時(shí)，保護(hù)膜不粘連抗蝕層。貼膜性 當(dāng)在加熱加壓條件下將干膜貼在覆銅箔板表面上時(shí)，貼膜機(jī)熱壓輥的溫度105土10，傳送速度0.91.8米分，線壓力0.54公斤/cm，干膜應(yīng)能貼牢。 光譜特性 在紫外可見(jiàn)光自動(dòng)記錄分光光度計(jì)上制作光譜吸收曲線(揭去聚乙烯保護(hù)膜，以聚酯 薄膜作參比，光譜波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸收率即光密度D作縱坐標(biāo))，確定光譜吸收區(qū)域波長(zhǎng)及安 全光區(qū)域。技術(shù)要求規(guī)定，干膜光譜吸收區(qū)域波長(zhǎng)為310440毫微米(nm)，安全光區(qū)域波長(zhǎng) 為460毫微米(nm)。高壓汞燈及鹵化物燈在近紫外區(qū)附近輻射強(qiáng)度較大，均可作為干膜曝光的光源。低壓鈉燈主要幅射能量在波長(zhǎng)為589.05896nm的范圍，且單色性好，所發(fā)出的黃光對(duì) 人眼睛較敏感、明亮，便于操作。故可選用低壓鈉燈作為干膜操作的安全光。感光性 感光性包括感光速度、曝光時(shí)間寬容度和深度曝光性等。 感光速度是指光致抗蝕劑在紫外光照射下，光聚合單體產(chǎn)生聚合反應(yīng)形成具有一定抗蝕、 能力的聚合物所需光能量的多少。在光源強(qiáng)度及燈距固定的情況下，感光速度表現(xiàn)為曝光時(shí)間 的長(zhǎng)短，曝光時(shí)間短即為感光速度快，從提高生產(chǎn)效率和保證印制板精度方面考慮，希望選用 感光速度快的干膜。 干膜曝光一段時(shí)間后，經(jīng)顯影，光致抗蝕層已全部或大部分聚合，一般來(lái)說(shuō)所形成的圖像 可以使用，該時(shí)間稱為最小曝光時(shí)間。將曝光時(shí)間繼續(xù)加長(zhǎng)，使光致抗蝕劑聚合得更徹底，且經(jīng) 顯影后得到的圖像尺寸仍與底版圖像尺寸相符，該時(shí)間稱為最大曝光時(shí)間。通常干膜的最佳曝 光時(shí)間選擇在最小曝光時(shí)間與最大曝光時(shí)間之間。最大曝光時(shí)間與最小曝光時(shí)間之比稱為曝 光時(shí)間寬容度。干膜的深度曝光性很重要。曝光時(shí)，光能量因通過(guò)抗蝕層和散射效應(yīng)而減少。若抗蝕層對(duì) 光的透過(guò)率不好，在抗蝕層較厚時(shí)，如上層的曝光量合適，下層就可能不發(fā)生反應(yīng)，顯影后抗蝕 層的邊緣不整齊，將影響圖像的精度和分辨率，嚴(yán)重時(shí)抗蝕層容易發(fā)生起翹和脫落現(xiàn)象。為使 下層能聚合，必須加大曝光量，上層就可能曝光過(guò)度。因此深度曝光性的好壞是衡量干膜質(zhì)量 的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 第一次響應(yīng)時(shí)的光密度和飽和光密度的比值稱為深度曝光系數(shù)。此系數(shù)的測(cè)量方法是將 干膜貼在透明的有機(jī)玻璃板上，采用透射密度計(jì)測(cè)量光密度，測(cè)試比較復(fù)雜，且干膜貼在有機(jī) 玻璃板上與貼在覆銅箔板上的情況也有所不同。為簡(jiǎn)便測(cè)量及符合實(shí)際應(yīng)用情況，以干膜的最 小曝光時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)衡量深度曝光性，其測(cè)量方法是將干膜貼在覆銅箔板上后，按最小曝光時(shí) 間縮小一定倍數(shù)曝光并顯影，再檢查覆銅箔板表面上的干膜有無(wú)響應(yīng)。在使用5Kw高壓汞燈，燈距650mm，曝光表面溫度25土5的條件下，干膜的感光性應(yīng) 符合如表73要求：表7-3干膜的感光性一級(jí)二級(jí)最小曝光時(shí)間tmin(秒）抗蝕層厚度25m 1020抗蝕層厚度38m 1020抗蝕層厚度50m 1224曝光時(shí)間寬容度tmax/tmin21.585深度曝光性（秒）0.25tmin0.5tmin顯影性及耐顯影性干膜的顯影性是指干膜按最佳工作狀態(tài)貼膜、曝光及顯影后所獲得圖像效果的好壞，即電 路圖像應(yīng)是清晰的，未曝光部分應(yīng)去除干凈無(wú)殘膠。曝光后留在板面上的抗蝕層應(yīng)光滑，堅(jiān)實(shí)。 干膜的耐顯影性是指曝光的干膜耐過(guò)顯影的程度，即顯影時(shí)間可以超過(guò)的程度，耐顯影性 反映了顯影工藝的寬容度。干膜的顯影性與耐顯影性直接影響生產(chǎn)印制板的質(zhì)量。顯影不良的干膜會(huì)給蝕刻帶來(lái)困 難，在圖形電鍍工藝中，顯影不良會(huì)產(chǎn)生鍍不上或鍍層結(jié)合力差等缺陷。干膜的耐顯影性不良， 在過(guò)度顯影時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干膜脫落和電鍍滲鍍等毛病。上述缺陷嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致印制板報(bào)廢。 對(duì)干膜的顯影性和耐顯影性技術(shù)要求如表74。 表74 干膜的顯影性和耐顯影性溶液溫度 4024021無(wú)水碳酸鈉溶 液顯影時(shí)間(秒) 抗蝕層厚度25m 6090抗蝕層厚度38m 80100抗蝕層厚度50m 1001201無(wú)水碳酸鈉溶液耐顯影時(shí)間(分) 53分辨軍 所謂分辨率是指在1mm的距離內(nèi)，干膜抗蝕劑所能形成的線條(或間距)的條數(shù)，分辨率 也可以用線條(或間距)絕對(duì)尺寸的大小來(lái)表示。干膜的分辨率與抗蝕劑膜厚及聚酯薄膜厚度有關(guān)?？刮g劑膜層越厚，分辨率越低。光線透 過(guò)照相底版和聚酯薄膜對(duì)干膜曝光時(shí)，由于聚酯薄膜對(duì)光線的散射作用，使光線側(cè)射，因而降 低了干膜的分辨率，聚酯薄膜越厚，光線側(cè)射越嚴(yán)重，分辨率越低。技術(shù)要求規(guī)定，能分辨的最小平行線條寬度，一級(jí)指標(biāo)01mm，二級(jí)指標(biāo)0.15mm。 耐蝕刻性和耐電鍍性 技術(shù)要求規(guī)定，光聚合后的干膜抗蝕層，應(yīng)能耐三氯化鐵蝕刻液、過(guò)硫酸銨蝕刻液、酸性氯 化銅蝕刻液、硫酸過(guò)氧化氫蝕刻液的蝕刻。在上述蝕刻液中，當(dāng)溫度為50一55時(shí)，干膜 表面應(yīng)無(wú)發(fā)毛、滲漏、起翹和脫落現(xiàn)象。在酸性光亮鍍銅、氟硼酸鹽普通錫鉛合金、氟硼酸鹽光亮鍍錫鉛合金以及上述電鍍的各種 鍍前處理溶液中，聚合后的于膜抗蝕層應(yīng)無(wú)表面發(fā)毛、滲鍍、起翹和脫落現(xiàn)象。 去膜性能 曝光后的干膜，經(jīng)蝕刻和電鍍之后，可以在強(qiáng)堿溶液中去除，一般采用35的氫氧化 鈉溶液，加溫至60左右，以機(jī)械噴淋或浸泡方式去除，去膜速度越快越有利于提高生產(chǎn)效 率。去膜形式最好是呈片狀剝離，剝離下來(lái)的碎片通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)除去，這樣既有利于去膜溶液的 使用壽命，也可以減少對(duì)噴咀的堵塞。 技術(shù)要求規(guī)定，在35(重量比)的氫氧化鈉溶液中，液溫60土10，一級(jí)指標(biāo)為去膜 時(shí)間3075秒，二級(jí)指標(biāo)為去膜時(shí)間60一150秒，去膜后無(wú)殘膠。 儲(chǔ)存期 干膜在儲(chǔ)存過(guò)程中可能由于溶劑的揮發(fā)而變脆，也可能由于環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生熱聚 合，或因抗蝕劑產(chǎn)生局部流動(dòng)而造成厚度不均勻(即所謂冷流)，這些都嚴(yán)重影響干膜的使用。 因此在良好的環(huán)境里儲(chǔ)存干膜是十分重要的。技術(shù)要求規(guī)定，干膜應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼而潔凈的 室內(nèi)，防止與化學(xué)藥品和放射性物質(zhì)一起存放。儲(chǔ)存條件為：黃光區(qū)，溫度低于27(521 為最佳)，相對(duì)濕度50左右。儲(chǔ)存期從出