DES技術(shù)手冊(cè)--精選文檔

1、DES工站技術(shù)手冊(cè)版 別: A 版撰寫日期: 4/202撰 寫 人: 陳江忠審 核目 錄1FPC制造流程簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.1 FPC基本概念- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.2 FPC制造流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 32D.E.S工站簡介- - - - - - - - - - - - - - - -

2、 - - - - - - - - - - - - - - 32.1 概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -32.2 D.E.S流程簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 32.2.1 單面板流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -42.2.2 雙面板流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

3、- - - - - - -42.3 D.E.S操作條件設(shè)定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 43D.E.S原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53.1 顯影原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -53.2 蝕刻原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 -63.3 剝膜原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -74D.E.S設(shè)備介紹- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -74.1 顯影系統(tǒng)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -74.1.1 單面板自動(dòng)放料機(jī)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 74.1.2 顯影機(jī)- - -

5、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -74.2 蝕刻系統(tǒng)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -84.3 剝膜機(jī)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 85D.E.S異常分析及改善對(duì)策- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -86其它- - - - - - - - - - - - -

6、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 116.1 安全問題- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 111FPC制造流程簡介1.1 FPC基本概念FPC（FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT）以俱撓性之基材製成之印刷電路板。具有體積小重量輕可做3D立體組裝及動(dòng)態(tài)撓曲等優(yōu)點(diǎn)。1.2 FPC制造流程一般流程如下鑽孔NC Drilling黑孔Black Hole鍍銅Cu Plating壓膜D/F Lamination曝光Exposure顯影/蝕刻/去膜D.

7、E.S.自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)AOICVL假貼合CVL Pre-TackCVL壓合CVL Lamination沖孔Hole Punching錫鉛電鍍/噴錫Sn/Pb Plating or HAL印刷Printing沖型Blanking電測(cè)E-test雙面板Double Sided單面板Single Sided注圖中紅圈標(biāo)示處為D.E.S在整個(gè)產(chǎn)品流程中的位置2、D.E.S工站簡介2.1 概述DES即顯影(DEVELOP)/蝕刻(ETCHING)/剝膜(STRIPPING) DES工站是干膜工站的下一個(gè)工站壓膜/曝光後之基材經(jīng)顯影將須保留之線路位置乾膜留下以保護(hù)銅面不被蝕刻液蝕刻蝕刻后形成線路再經(jīng)剝膜將乾

8、膜剝除DES的效果直接決定產(chǎn)品的最終品質(zhì)是SPC線路形成的重要工段2.2 D.E.S流程簡介無論單面板還是雙面板在量產(chǎn)製前都需進(jìn)行初件確認(rèn)作業(yè)只有初件經(jīng)品保人員確認(rèn)通過后才可以量產(chǎn)基本流程如下下料 顯影 水洗 蝕刻 水洗 剝膜收料 烘干 水洗 化學(xué)洗 水洗其中,顯影水洗三次蝕刻水洗兩次剝膜水洗共四次,化學(xué)洗一次.2.2.1 單面板流程單面板一般取兩PNL做初件經(jīng)友大顯影機(jī)顯影經(jīng)顯影蝕刻剝膜后由品保人員作初件檢查檢查合格后即可量產(chǎn)2.2.2 雙面板流程雙面板經(jīng)宇資顯影機(jī)顯影品保人員顯影檢合格后每套底片取兩PNL直接從友大蝕刻機(jī)入口處開始蝕刻剝膜操作品保人員初件檢查通過后即可量產(chǎn)2.3 D.E.S

9、操作條件設(shè)定適用範(fàn)圍為富葵精密組件（深圳）有限公司友大蝕刻機(jī)適用生產(chǎn)方式顯影蝕刻及剝膜段連續(xù)生產(chǎn)同一工令號(hào)碼之料號(hào)基 板0.50oz S/S0.50oz D/S1.00oz S/S0.50oz D/S顯影NaCO3濃度0.851.100.851.100.851.100.851.10顯影液溫度28±228±228±228±2噴嘴壓力Kg/cm21.3±0.11.5±0.11.3±0.11.5±0.1水洗壓力Kg/cm21.0±0.11.0±0.11.0±0.11.0±0.1滾輪

10、速度cm/min160±80160±80160±80160±80蝕刻CuCl2比重1.271.301.271.301.271.301.271.30HCL濃度M/L2.352.802.352.802.352.802.352.80Cu/Cu2+電位CAP2227222722272227蝕刻溫度50±250±250±250±2噴嘴壓力Kg/cm22.5±0.52.5±0.52.5±0.52.5±0.5水洗壓力Kg/cm20.5±0.10.5±0.10.5

11、7;0.10.5±0.1滾輪速度cm/min160±80160±80160±80160±80剝膜NaOH濃度2.5±0.52.5±0.52.5±0.52.5±0.5剝膜溫度50±250±250±250±2噴嘴壓力Kg/cm21.1±0.31.4±0.11.1±0.31.4±0.1水洗壓力Kg/cm21.0±0.11.0±0.11.0±0.11.0±0.1滾輪速度cm/min不連續(xù)生產(chǎn)時(shí)較

12、蝕刻滾輪速度快20cm/min烘干溫度50±250±250±250±23 D.E.S原理3.1 顯影原理干膜經(jīng)曝光過程UV之聚合curing產(chǎn)生化學(xué)變化，未經(jīng)UV聚合之部份則經(jīng)顯影液洗去留下銅面,本反應(yīng)實(shí)際為一種皂化作用，故於製程中會(huì)產(chǎn)生類似肥皂狀的泡沫UV LIGHTA/W or MASKD/FCCLPI+ADD/FPI+ADCCL完成光聚合反應(yīng)之干膜形成線路D/FCCLPI+AD完成顯影過程的線路本工段采用碳酸鈉作顯影液,反應(yīng)原理如下:H2O CO32 HCO3 OHResist-COOH OH H2O Resist-COO總反應(yīng)式Resist-CO

13、OH CO32 HCO3 Resist-COO反應(yīng)平衡式:K = HCO3OH / CO32 pH =14 + logKCO32/HCO3 為掌握顯影之品質(zhì)，製程中需嚴(yán)格控制CO32/HCO3的濃度比值(pH值控制)，以得最佳之線路顯影效果這是因?yàn)槿苋肭め嶂@影液pH值會(huì)因碳酸根反應(yīng)後逐漸減少，製程中若未使用自動(dòng)添加系統(tǒng)，則須定期更槽，以補(bǔ)充反應(yīng)消耗之碳酸根及pH值，避免影響到顯影品質(zhì).這裡需要介紹一個(gè)基本概念顯影點(diǎn)B.P.(break-point)指顯影過程中，未經(jīng)曝光聚合反應(yīng)之光阻與顯影液產(chǎn)生皂化作用後，所露出之最近銅面位置一般顯影點(diǎn)均控制於顯影槽之1/2處測(cè)試顯像點(diǎn)之方法A、將長度約與

14、顯影槽長之乾膜壓於相同長度之銅箔上B、撕掉Mylar後直接以比平?？?0%速度進(jìn)行顯影C、當(dāng)基材走至槽長之1/2處時(shí)關(guān)掉機(jī)臺(tái)噴壓於基材走出顯影槽時(shí)，觀察基材交界之波紋是否正常及交界之波紋位置是否於顯影槽長之中點(diǎn)附近3.2 蝕刻原理通俗地講蝕刻即用蝕刻液將線路板上露出的銅面咬蝕掉,從而得到線路部分.其實(shí)質(zhì)是一個(gè)非勻相的氧化還原反應(yīng)一般業(yè)界常用的蝕刻液有以下幾種（需與光阻之類型及設(shè)備互相搭配）:A酸性蝕刻:如氯化銅氯化鐵過硫酸銨等B鹼性蝕刻:如氨水氯化銨等C氣相蝕刻:如氯氣硝酸(形成二氧化氮)等氯化銅為業(yè)界最常用之蝕刻液之一為一種酸性物質(zhì)其pH<1為保持其最佳之蝕刻效率，其銅含量從12517

15、5克/升，其相對(duì)應(yīng)之比重範(fàn)圍約從1.241.33評(píng)價(jià)蝕刻機(jī)蝕刻效率通常看蝕刻時(shí)間蝕刻時(shí)間（銅箔厚度/蝕刻速率）×過蝕因子何謂過蝕因子即在蝕刻高密度之線路時(shí)(L/S < 5 mil)總蝕刻時(shí)間平均會(huì)增加20%(層流擴(kuò)散效應(yīng))通常此因子以1.21.4計(jì)算之影響蝕刻品質(zhì)之因子A游離酸: Free Acid愈高側(cè)蝕愈大蝕刻品質(zhì)愈差Free Acid愈低蝕刻效率愈低愈易產(chǎn)生殘銅B比重: 氯化銅酸性蝕刻液蝕刻效率最佳之比重為1.2393(銅含量:260克/升)到1.3303(370克/升)最差及最佳之蝕刻效率僅差別0.12 mil/min不需太嚴(yán)苛去控制其比重批次生產(chǎn)時(shí)之比重建議值從1.2

16、832到1.3303之間CCAP值/氧化還原電位ORP(Oxidation-Reduction Potential):影響再生之補(bǔ)充效率及鹽酸之消耗量D溫度:在氯化銅系列的蝕刻液而言對(duì)側(cè)蝕之影響小所以儘可能保持在高溫狀態(tài)(視設(shè)備材質(zhì))以得到最佳的蝕刻效率(PVC材質(zhì)保持在54度以下PP材質(zhì)保持在70度以下)本工段采用CuCl2作蝕刻液,再生藥水采用NaClO3.反應(yīng)原理如下蝕刻反應(yīng)式: Cu(銅箔) + CuCl2（二價(jià)銅） 2CuCl(一價(jià)銅)氯酸鈉再生反應(yīng)式:NaClO3 + 6HCl NaCl + 3Cl2 + 3H2OCl2 + 2CuCl 2CuCl2 從上面的方應(yīng)式可以看出在加氯酸

17、鈉和鹽酸的時(shí)候先生成氯氣雖然我們藥水添加用的是比較先進(jìn)的AQUA系統(tǒng)但還是很難做到藥水的平衡這也是廠房內(nèi)經(jīng)常冒氯氣的原因3.3 剝膜原理光阻之塗佈為消耗性的光阻於線路形成之初塗上並於形成之後剝除剝除的過程稱之為剝膜(stripping)通俗地講剝模即將蝕刻后線路板線路上覆蓋的干膜(曝光時(shí)未被UV光照到的部分)剝除.本工段采用的剝膜液是NaOH溶液剝模液與乾膜反應(yīng)時(shí)，先是膨脹分裂(swell)，然後經(jīng)過機(jī)臺(tái)之噴壓將乾膜屑剝離銅面.4D.E.S設(shè)備簡介D.E.S主要設(shè)備系統(tǒng)可分為顯影系統(tǒng)蝕刻系統(tǒng)剝膜系統(tǒng)及一些附屬設(shè)備41 顯影系統(tǒng)顯影系統(tǒng)包括單面板自動(dòng)放料機(jī)顯影機(jī)水洗槽藥水補(bǔ)充槽及傳動(dòng)滾輪等4.1

18、.1 單面板自動(dòng)放料機(jī)自動(dòng)放料機(jī)是針對(duì)單面板而言的它有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式並可通過感應(yīng)器自動(dòng)將滾筒上的單面板展開在展開的同時(shí)撕掉MALAR操作方法參看DES收放料機(jī)操作說明書4.1.2 顯影機(jī)本工段顯影有兩種顯影機(jī)友大顯影機(jī)及宇資顯影機(jī)友大顯影機(jī)主要用于單面板的顯影宇資顯影機(jī)則用于雙面板的顯影顯影液均是碳酸鈉溶液主要參數(shù)有顯影液濃度噴嘴壓力水洗壓力顯影液溫度滾輪速度這些參數(shù)可據(jù)不同料號(hào)調(diào)整使用方法參看DES制造作業(yè)規(guī)範(fàn)D.E.S條件設(shè)定表及D.E.S宇資線顯影操作說明書42 蝕刻系統(tǒng)蝕刻是D.E.S中最關(guān)鍵的部分蝕刻效果的好壞直接關(guān)係到成品FPC的品質(zhì)本工段采用友大蝕刻機(jī)蝕刻液是氯化銅溶液主要參

19、數(shù)有蝕刻液比重鹽酸濃度Cu/Cu2+電位噴嘴壓力水洗壓力蝕刻液溫度滾輪速度這些參數(shù)據(jù)不同料號(hào)調(diào)整藥水的添加由AQUA系統(tǒng)（如右圖）自動(dòng)控制操作方法參看DES制造作業(yè)規(guī)範(fàn)D.E.S條件設(shè)定表及友大蝕刻機(jī)（DES）操作說明書43 剝膜系統(tǒng)本工段采用友大剝剝膜機(jī)（如右圖）剝膜藥水是氫氧化鈉溶液主要參數(shù)有剝膜溫度剝膜噴壓滾輪速度水洗壓力及藥水濃度等剝膜后的膜渣由膜渣回收機(jī)回收使用方法參看DES制造作業(yè)規(guī)範(fàn)及D.E.S條件設(shè)定表5. D.E.S異常分析及改善對(duì)策在生產(chǎn)過程中各種各樣的異常時(shí)常都會(huì)發(fā)生有許多重復(fù)發(fā)生的老問題為了減少這類問題的發(fā)生我們對(duì)以往發(fā)生過的問題進(jìn)行分析檢討總結(jié)找出一些合適的方法解決以

20、預(yù)防問題的再度發(fā)生問題一板子兩面蝕刻效果差異明顯可能出自設(shè)備的缺失可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1噴嘴堵塞檢查並清除之2輸送滾輪各桿沒有交錯(cuò)排列檢查及重新安排前后滾輪之交錯(cuò)位置3噴管漏水造成噴壓下降檢查管路並修妥故障4儲(chǔ)液槽中藥液不足馬達(dá)空轉(zhuǎn)補(bǔ)充藥液至應(yīng)有水位問題二板面蝕刻不均某些區(qū)域尚留有殘銅可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1板面光阻劑顯像或剝模膜不夠完全有殘膜存在檢查光阻劑之顯影像與剝膜步驟並改善之2底片不良致使光阻之顯像與剝膜不良進(jìn)而造成板面留有殘膜檢查所用底片品質(zhì)及其制程3鍍銅層厚度不均將板面銅厚弄平均如採砂帶削平法等問題三蝕刻后發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重側(cè)蝕（OVERETCHING）可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì)

21、 策1噴嘴角度不對(duì)噴管失調(diào)按供應(yīng)商的建議調(diào)整噴管及噴嘴2噴壓太大導(dǎo)致反彈而使側(cè)蝕惡化需求最佳工藝條件3線路邊緣的阻劑破損或浮雕噴壓太強(qiáng)或壓膜不良造成顯影不良問題四輸送帶中前進(jìn)的板子呈現(xiàn)斜走現(xiàn)象可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1機(jī)組安裝水平度不夠調(diào)整各段滾輪之水平角度與排列2某些噴管擺動(dòng)不正確造成噴壓不均檢查各噴管擺動(dòng)情況按供應(yīng)商指示調(diào)整3輸送帶齒輪損壞造成某些傳動(dòng)桿停工檢查並更換已損壞的滾輪4傳動(dòng)幹彎曲或扭曲更換不直的傳動(dòng)幹5吸水滾輪損壞更換6機(jī)組內(nèi)某些擋板位置太低調(diào)整板子角度及高度7機(jī)組上下噴壓不均下壓太大分別檢查噴壓並調(diào)整之問題五板面線路連線及殘銅可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1鍍銅太厚放慢蝕刻

22、速度2蝕刻機(jī)中輸送速度太快檢查並改正之3顯影液老化每四個(gè)單換顯影液4板面有殘膜改善干膜減少物料筐內(nèi)殘膜問題六板子兩面蝕刻效果不同步可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1兩面銅厚不一致分別調(diào)整上下噴壓以配合之(銅厚面朝下),或只開動(dòng)下蝕采當(dāng)面蝕刻走兩次2上下噴壓不均調(diào)整噴壓檢查噴嘴是否堵塞3MALAR未撕凈據(jù)SOP細(xì)心作業(yè)問題七生產(chǎn)過程中氯氣泄漏可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1監(jiān)控用“氧化還原電位計(jì)”其探棒太髒檢查探棒若污染則用橡皮擦小心擦掉2氧化還原電位計(jì)的探棒不標(biāo)準(zhǔn)定期校正若仍外泄氯氣則更換失效探棒3電性干擾造成探棒送出錯(cuò)誤訊號(hào)與讀值連接探棒的所有導(dǎo)線一律加裝保護(hù)外層罩並確定外層罩接地良好或據(jù)供應(yīng)商改

23、善4機(jī)組管路或閥門漏出氯氣用濕布沾氨水,查管路及閥門泄漏處並改善問題八蝕刻速率突然下降可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1管路漏水造成蝕刻液被稀釋查蝕刻液比重若管路漏水則檢查並更換2顯示儀表不正常檢修改善3再生用藥水有問題停止生產(chǎn)並檢查新添加的再生藥水4閥門或管路堵塞造成無蝕刻液補(bǔ)充停產(chǎn)檢修管路或閥門問題九氯化銅蝕刻之速度減慢但仍然穩(wěn)定可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1ORP中微伏特計(jì)設(shè)定值太低造成再生反應(yīng)不完全將ORP的設(shè)定值提高需在500540mv之間並參考供應(yīng)商的資料2冷卻水漏入蝕刻液造成稀釋分析蝕刻液檢查管路並改善3顯影水洗后板面帶入過多水份檢查止水滾輪及風(fēng)刀必要時(shí)更換4蝕刻液比重太高溶銅量太多保持S.G在1.271.30之間超則加水稀釋問題十板面斷線及缺口可 能 原 因因 應(yīng) 對(duì) 策1蝕刻輸送帶速度太慢尋求最佳蝕刻速度2蝕刻液中鹽酸濃度太高查電磁閥有無問題並每半年調(diào)校AQUA系統(tǒng)3機(jī)臺(tái)保養(yǎng)沒做好如滾輪結(jié)晶刮傷板面檢查各段滾輪機(jī)臺(tái)保養(yǎng)一定要落實(shí)到位4顯影蝕刻反應(yīng)過快造成升溫太高重新尋求最佳條件問題十一板面壓折