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文獻資料
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文獻資料

內層線路油墨水平滾涂工業
A無塵室要求

無塵室含塵量控制在1萬級(每一立方米里面有一萬個塵埃),濕度控制在45- 55%,溫度控制在.19-21℃,地面必須能抗腐蝕且不導電。

B內層線路油墨的設備

全自動電腦控制的熱風烘干的涂布線.(WKK代理的systronic系列滾涂線)7KW全自動或半自動非平行光曝光機.(志聖、AP-30、美國ORC等機型) DES拉要求用2M長的顯影缸,不要顯影后新藥水清洗段,3M長的水洗段,不帶烘干段,3.0M長的褪膜段。(宇宙PCB、TCM等機型)前處理用磨板機或用化學清洗線(IS、宇宙PCB、TCM等機型)。

C物料
油墨(WKK代理的HTP-120、Shipley公司的SN-50系列油墨)。 板子必須用除油劑除出銅表面的油污,再用過硫酸鈉或研磨(磨痕在10MM)清潔、 粗化銅面,經過酸洗后不但使銅面活化,而且可以確保后面的循環水洗的PH值在7-8之間,使涂油前的銅面是中性或堿性,使油墨與銅面有更好的附著力,前處理后的板子必須在1小時內生產完。

涂油
粘塵→涂油墨→四段遂道烘干→兩段冷卻→收板。

板子出前處理后,必須經過兩級粘塵進入涂油機,當板子進入涂油機后會隨著機器斜制的送板滾輪自動靠設置有涂油感應器的固定邊將板子送入涂布輪,板子走進涂布輪時,感應器感應到板子上的銅面后上涂布輪自動下壓,將需要涂油的板子夾在上下涂布輪之間進行涂油,涂好的板子由烘干段的滾動鏈條上的夾子夾住送入烘干段,當板子完成涂油后上涂布輪會自動松開來涂下一塊板子。在生產中有灰塵和垃圾由板子帶入油墨中,為了確保沒有垃圾和油墨一起涂到板子上,在油墨缸與涂布輪之間加裝5UM的過濾芯循環過濾油墨缸泵到涂布上的油墨。油墨新開缸時用新PMA清洗油膜缸,待PMA倒出來后用干凈的無塵紙抹干凈缸里殘留的PMA后加入新油墨,攪拌30分鐘
后用4號粘度杯來測量粘度在160-200秒(HTP-120油墨),10號杯測量粘度在40-60秒(SN-50油墨),當粘度超出控制范圍時,用低揮發性的PMA來調整油墨粘度,已經設置好的粘度感應器會自動添加PMA來稀釋油墨,保證粘度在控制范圍內.在此粘度時用42TPI滾輪(1inch內有46條V型刻紋的涂布輪)涂油,干燥后的油墨厚度在8-10UM之間,此厚度能提供足夠的解像度1mil/1mil和抗酸性蝕刻。

干燥
涂好油的板子由烘干段滾動鏈條夾子夾住送入烘干段,經過一段PMA揮發、一段預烘兩段固化、兩段冷卻后完成整個干燥過程;在涂好油的板子入干燥段進行干燥時,油墨里面的PMA會釋出表面揮發,使油墨不能有效的干燥。為了使油墨能有效干燥,至少提供風量為600M3/Hr,且板面溫度不能超過90℃,所以必須提供良好的溫度曲線使油墨在45秒鐘內完成干燥。

冷卻
為防止干燥后帶高溫的板子進入低溫的冷卻段進行冷卻時有水氣結于板面應用濕度為45-55%的空氣給板冷卻。

收板
把從冷卻后的板子用雙手接板,并檢查板子兩面涂油墨的質量,有無垃圾及其它品質狀況,再把板子疊放在30度角的放板車上,每60塊為一疊,疊得太多會壓壞油墨。疊板時不要板子與板子之間產生磨擦,板與板的四邊要在同一位置,注意防止油墨擦花。

曝光
干燥冷卻后的板子可以直接曝光不須靜置,用非平行光曝光機進行曝光,因非平行光曝光機用點光源在曝光時不但可以穿透Mylar、板子上的灰塵,而且還可以克服位于光阻表層的塵埃,減少線路的缺口或開路。操作條件如下:

設備用5000-7000W非平行曝光機。

曝光能量在75-150mj/m2,用21格曝光尺曝光格數為6格殘膜。

抽真空度>650Hg/m3。

曝光太面溫度<30℃。

以上條件操作顯影后的線寬線隙能達到1mil/mil,在操作中要特別清潔曝光玻璃、Mylar上的垃圾,減少不良品產生。

顯影
曝光后的板子必須經過顯影把未曝光的油墨用堿性碳酸鈉溶液沖走,顯影出要求的圖像,因油墨表面沒有保護膜,操作時特別要注意擦化問題。建議操作條件如下:

碳酸鈉濃度0.8~1.0%

溫度-30-35℃

噴壓-1-2 bar

顯影時間-30-60秒

顯影點20-50%

蝕刻
適用于一般酸性蝕刻(氯化銅、氯化鐵)

褪墨
經過顯影、酸性蝕刻后的板子上的油墨必須除去,露出需要的線路和銅面來作下工序。建議操作條件如下:

氫癢化鈉(鉀)濃度2.5-3.5%

溫度-50-60℃

噴壓-1.5-2.5bar

褪膜點30-50%

油墨將以片狀剝落,片狀的大小與操作溫度、溶液濃度等方面有關,在生產中要添加兌水的消泡劑來稀釋褪膜缸中的泡沫。

制程建議
雖然油墨的DES制程與干膜相似,但是避免干膜與油墨混沖時溶液所含的化學元素在生產互相反應造成不良品,建議以獨立的DES拉來操作液態油墨。

另外油墨不同于干膜的是,液態油墨沒有Mylar的保護,所以在生產中特別小心(尤其在無塵室內)各操作段擦化等問題。

作者:Mascon高級銷售客戶服務工程師李光華


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