液态光致抗蚀刻及图形转移工艺

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1、液態光致抗蝕刻及圖形轉移工藝　　引言：PCB製造工藝（Technology）中，無論是單、雙面板及多層板（MLB），最基本、最關鍵的工序之一是圖形轉移，即將照相底版（Art-work）圖形轉移到敷銅箔基材上。圖形轉移是生産中的關鍵控制點，也是技術難點所在。其工藝方法有很多，如絲網印刷（ScreenPrinting）圖形轉移工藝、幹膜（DryFilm）圖形轉移工藝、液態光致抗蝕劑（LiquidPhotoresist）圖形轉移工藝、電沈積光致抗蝕劑（ED膜）製作工藝以及鐳射直接成像技術（LaserDrectImage）。當今能取而代之幹膜圖形轉移工藝的首推液態光致

2、抗蝕劑圖形轉移工藝，該工藝以膜薄，解析度(Resolution)高，成本低，操作條件要求低等優勢得到廣泛應用。本文就PCB圖形轉移中液態光致抗蝕劑及其製作工藝進行淺析。　　一．液態光致抗蝕劑（LiquidPhotoresist）　　液態光致抗蝕劑（簡稱濕膜）是由感光性樹脂，配合感光劑、色料、填料及溶劑等製成，經光照射後産生光聚合反應而得到圖形，屬負性感光聚合型。與傳統抗蝕油墨及幹膜相比具有如下特點：　　a）不需要制絲網模版。採用底片接觸曝光成像（ContactPrintig），可避免網印所帶來的滲透、污點、陰影、圖像失真等缺陷。解像度(Resolution)

3、大大提高，傳統油墨解像度爲200ｕm，濕膜可達40ｕm。　　b）由於是光固化反應結膜，其膜的密貼性、結合性、抗蝕能力（EtchResistance）及其抗電鍍能力比傳統油墨好。　　c）濕膜塗布方式靈活、多樣，工藝操作性強，易於掌握。　　d）與幹膜相比，液態濕膜與基板密貼性好，可填充銅箔表面輕微的凹坑、劃痕等缺陷。再則濕膜薄可達5～10ｕｍ，只有幹膜的1/3左右，而且濕膜上層沒有覆蓋膜（在幹膜上層覆蓋有約爲25ｕｍ厚的聚酯蓋膜），故其圖形的解像度、清晰度高。如：在曝光時間爲4S/7K時，幹膜的解像度爲75ｕｍ，而濕膜可達到40ｕｍ。從而保證了産品質量。　　e）以

4、前使用幹膜常出現的起翹、電鍍滲鍍、線路不整齊等問題。濕膜是液態膜，不起翹、滲鍍、線路整齊，塗覆工序到顯形工序允許擱置時間可達４８ｈｒ，解決了生産工序之間的關聯矛盾，提高了生産效率。　　f）對於當今日益推廣的化學鍍鎳金工藝，一般幹膜不耐鍍金液，而濕膜耐鍍金液。　　g）由於是液態濕膜，可撓性強，尤其適用於撓性板（FlexiblePrintedBoard）製作。　　h）濕膜由於本身厚度減薄而物d料成本降低，且與幹膜相比，不需要載體聚酯蓋膜（PolyesterCoversheet）和起保護作用的聚乙烯隔膜（PolyettyleneSeparatorSheet），而且沒

5、有象幹膜裁剪時那樣大的浪費，不需要處理後續廢棄薄膜因此，使用濕膜大約可以節約成本每平方米30～50%。　　i）濕膜屬單液油墨容易存貯保管，一般放置溫度爲20±2℃，相對濕度爲55±5%，陰涼處密封保存，貯存期(StorageLife):4～6個月。　　j）使用範圍廣，可用作MLB內層線路圖形製作及孔化板耐電鍍圖形製作，也可與堵孔工藝結合作爲掩孔蝕刻圖形抗蝕劑，還可用於圖形模板的製作等。　　但是，濕膜厚度（Thickness）均勻性不及幹膜，塗覆之後的烘乾程度也不易掌握好增加了曝光困難．故操作時務必仔細。另外，濕膜中的助劑、溶劑、引發劑等的揮發，對環境造成污

6、染，尤其是對操作者有一定傷害。因此，工作場地必須通風良好。　　目前，使用的液態光致抗蝕劑，外觀呈粘稠狀，顔色多爲藍色（Blue）。如：臺灣精化公司産GSP1550、臺灣緹穎公司産APR-700等，此類皆屬於單液油墨，可用簡單的網印方式塗覆，用稀堿水顯影，用酸性或弱鹼性蝕刻液蝕刻。　　液態光致抗蝕劑的使用壽命（Lifespan）：其使用壽命與操作環境和時間有關。一般溫度≤25℃，相對濕度≤60%，無塵室黃光下操作，使用壽命爲3天，最好24hr內使用完。　　二．液態光致抗蝕劑圖形轉移　　液態光致抗蝕劑工藝流程：　　上道工序→前處理→塗覆→預烘→定位→曝光→顯影→乾

7、燥→檢查修版→蝕刻或電鍍→去膜→交下工序　　１．前處理（Pre-cleaning)　　前處理的主要目的是去除銅表面的油脂（Grease）、氧化層（OxidizedLayer）、灰塵(Dust)和顆粒(Particle)殘留、水分（Moisture）和化學物質（Chemicals）特別是鹼性物質（Alkaline）保證銅（Copper）表面清潔度和粗糙度，製造均勻合適的銅表面，提高感光膠與銅箔的結合力，濕膜與幹膜要求有所不同，它更側重于清潔度。　　前處理的方法有：機械研磨法、化學前處理法及兩者相結合之方法。　　1）機械研磨法　　磨板條件：　　浸酸時間：6～8s。

8、　　H2SO4:　　2.5%。　　水