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干膜制程工藝培訓(xùn) 培訓(xùn)內(nèi)容 Shipley及其干膜簡介Laminar 5038干膜的特性Laminar 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制實(shí)踐中常見問題的解決 Shipley及其干膜簡介 Shipley簡介 Shipley干膜簡介 按最終用途干膜可分為以下幾種類型 第一類 如抗蝕干膜或抗鍍干膜 此類干膜在制造中只起到某些特定作用而暫時(shí)性地粘附在板面上 第二類 如阻焊干膜 此類干膜在制造中將成為最終成品的一部分而永久性粘附在板面上 第三類 先進(jìn)的感光絕緣材 用于鐳射直接成像 LDI 的運(yùn)用 或作為絕緣材用于HDI及封裝方面的運(yùn)用 Shipley干膜簡介 第一類 抗蝕或抗鍍干膜抗蝕干膜抗酸蝕干膜 801Y30 801Y40 102J30 102J40抗堿蝕干膜 FL 20 33um 1400 20 30um 抗鍍干膜抗鍍銅 錫 錫鉛 干膜 KE 38 50 62um 7700 30 38 50um 抗鍍鎳金干膜 5000 25 33 38 50 75um 7300 13 20 25 30 38 50 75um Shipley干膜簡介 第二類干膜阻焊干膜 Conformask2515第三類 先進(jìn)的感光絕緣材LDI干膜 UitraDirect630UltraDirect730 740運(yùn)用于HDI及封裝制造的干膜 NIT200 25 30um NIT1025 Shipley干膜產(chǎn)品的應(yīng)用 Laminar 5038干膜的特性 Laminar5000 Laminar 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 DF5038 內(nèi)層工藝流程順序 DF5038 外層工藝流程順序 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 內(nèi)層基板板面 避免板面劃傷 露基材 造成缺口 開路 板邊 應(yīng)磨邊去除邊緣毛刺 銅屑 減少劃傷及對(duì)曝光過程中的污染 板角 應(yīng)倒弧角以劃傷 外層基板應(yīng)與內(nèi)層基板作同樣處理 板孔質(zhì)量 孔邊應(yīng)平滑 無批鋒及毛刺 否則應(yīng)作必要的處理 以避免掩孔穿破 基板 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 作用 除去板面上的氧化物 油脂 手印等 并提供微觀粗糙的表面以增強(qiáng)干膜的附著力和填覆性 表面處理 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 干膜的附著力強(qiáng)度取決于 干膜的化學(xué)性質(zhì)板面的化學(xué)清潔度板面的物理粗糙度 表面處理 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 板面的化學(xué)清潔度 水膜破裂試驗(yàn)是檢驗(yàn)板面化學(xué)清潔度的最佳方法經(jīng)前處理后的板面 水膜應(yīng)保持15秒不破裂 表面處理 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 板面的物理粗糙度 做SEM電鏡及表面地貌分析可以了解板面物理粗糙的程度 板面的粗糙度可以通過采用不同規(guī)格的磨刷材或磨料 以及不同的磨刷參數(shù) 壓力 速度 來獲得 表面處理 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 表面處理 表面處理是干膜制程中至關(guān)重要的基礎(chǔ)與根本 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 表面處理 方法 化學(xué)清洗機(jī)械磨板火山灰磨板鋁氧粉磨板 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 表面處理 表面處理 機(jī)械磨板 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 含研磨材的鬃刷 壓縮的氈刷 表面處理 機(jī)械磨板需控制的要素 研磨材 的規(guī)格 去毛刺 180or240目 磨板 320or500目磨刷的壓力 磨痕寬度 10 2mm速度水的噴淋情況烘干 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 表面處理 機(jī)械磨板常出現(xiàn)的問題 局部深的劃痕刷子上出現(xiàn)油污 刷子被污染 不均勻的磨刷寬度水膜破裂試驗(yàn)差外層 由于磨板壓力大而造成孔邊無銅內(nèi)層 基材太薄易被損壞或被拉伸出現(xiàn)變形 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 表面處理 機(jī)械磨板需要注意的保養(yǎng)事項(xiàng) 磨刷應(yīng)定期用砂板打磨以使刷毛長度一致 避免刷板出現(xiàn)劃痕或磨痕寬度不均 磨刷段的水噴淋方向應(yīng)朝向磨刷 且噴嘴應(yīng)通暢無堵塞 冷卻磨刷 防止磨刷過熱熔化而在板面上留下膠跡 磨刷磨損或被嚴(yán)重污染后應(yīng)及時(shí)更換 烘干段的傳送輪和風(fēng)刀應(yīng)每周清潔一次 以避免磨刷后的板面再度被污染 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜 作用 在熱和壓力的作用下 將厚度均勻的干膜緊密地貼覆在板面上 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜 加熱 使干膜溫度達(dá)到其Tg 因而熔融流動(dòng)填覆于銅面微觀縫隙處 壓力 協(xié)助驅(qū)使熔融的干膜填覆于銅面微觀縫隙處 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜 干膜與銅面的附著力源自 化學(xué)力 干膜中含有的羧酸基團(tuán)和未飽和的有機(jī)化合物 會(huì)與銅 產(chǎn)生化學(xué)作用 生成化學(xué)鍵 物理力 干膜與不規(guī)則的微觀粗糙的銅表面之間產(chǎn)生相互的咬合作用 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 Cu 與羧酸基團(tuán)作用 Cu 與未飽和的有機(jī)化合物作用 生成雙鍵 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜需控制的要素 溫度壓力速度壓轆的狀態(tài)基板的狀態(tài) 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 溫度進(jìn)板溫度 20 50 壓轆溫度 100 125 出板溫度 O L43 60 I L63 71 進(jìn) 出板溫是指距壓轆前 后3 位置處板面的溫度 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 壓轆溫度太高壓膜折皺 起泡掩孔能力變?nèi)醍a(chǎn)生熱聚作用 貼膜 壓轆溫度太低附著力變差填覆性變差線路鋸齒滲鍍 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 壓力根據(jù)所用設(shè)備類型而定手動(dòng)貼膜機(jī) 30 60psi自動(dòng)貼膜機(jī) 30 102psi壓力過大 貼膜折皺 掩孔能力變差壓力過小 附著力變差 填覆性變差 線路鋸齒 滲鍍 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 速度會(huì)影響干膜的流動(dòng)性及出板溫度根據(jù)所用設(shè)備類型而定手動(dòng)貼膜機(jī) 0 8 1 5m min自動(dòng)貼膜機(jī) 1 8 3 5m min速度過慢 貼膜折皺 掩孔能力變差速度過快 附著力變差 填覆性變差 線路鋸齒 滲鍍 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 貼膜 速度對(duì)干膜填覆性的影響 L S 8 10mils Depth 6um Speed 1m min Speed 2 5m min 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 壓轆的狀態(tài)壓轆的狀態(tài)是影響壓膜質(zhì)量的重要因素應(yīng)隨時(shí)注意檢查壓轆的表觀質(zhì)量 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 壓轆的狀態(tài)壓痕寬度試驗(yàn)可以幫助檢查壓力在壓轆上分布的均勻性 貼膜 壓轆兩邊位置壓力偏小 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 基板的狀態(tài)基板的熱傳質(zhì)情況 影響出板溫度板厚銅厚進(jìn)板溫度 貼膜 基板的表面質(zhì)量 影響干膜的填覆性與附著力 且板邊粗糙會(huì)使板邊留下過多的膜碎 氧化物 水跡 油漬 手印 磨板后控制在1hr內(nèi)完成 并規(guī)范操作雜物 碎片 纖維絲 貼膜前板面過粘塵機(jī) 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 膜下的碎片 貼膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 作用 在于通過底片和UV光的照射 使光照射部分產(chǎn)生聚合作用 從而作為后續(xù)工步中的抗蝕層或抗鍍層 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 光化學(xué)反應(yīng)過程光啟始劑吸收U V 紫外線光產(chǎn)生自由基 自由基與反應(yīng)單體產(chǎn)生聚合作用 反應(yīng)單體間不斷產(chǎn)生聚合作用 自由基消耗完后或因反應(yīng)單體 聚合物的比例而使反應(yīng)停止 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 曝光 粘結(jié)劑聚合物 黑色 反應(yīng)單體 紅色 聚合鏈 紅色與藍(lán)色 粘結(jié)劑聚合物 黑色 和反應(yīng)單體 紅色 曝光前 簡單的干膜結(jié)構(gòu)示意圖 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 工作參數(shù) 曝光能量 35 75mj cm2曝光級(jí)數(shù) Cu9 Cu11 Stouffer21Step 應(yīng)每4hrs檢查一次 抽真空度 良好 應(yīng)輔以同厚度的導(dǎo)氣條及人工起氣 必要時(shí)還需在底片上開氣窗 幫助抽氣 曝光能量和曝光級(jí)數(shù)的測量均需通過工作底片的透光區(qū) 曝光后停留15min后才能進(jìn)行顯影 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 底片的控制線路的質(zhì)量線寬 間距開路 缺口 針孔短路 突出 虛光光密度D Max 3 8D Min 1 5重氮片使用600次后其光密度會(huì)出現(xiàn)明顯衰減 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 底片的控制保護(hù)膜的運(yùn)用檢查保護(hù)膜內(nèi)雜質(zhì) 折皺 汽泡等等 底片的設(shè)計(jì)板四周邊框不應(yīng)被曝光 避免產(chǎn)生膜碎 板內(nèi)的通孔不應(yīng)部分遮光 部分不遮光 避免產(chǎn)生膜碎 底片的清潔狀況底片在使用前應(yīng)作徹底檢查及清潔 底片應(yīng)每曝光1 5次清潔一次 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 潔凈度的控制潔凈房的清潔程序潔凈房的潔凈度要求 10K級(jí)潔凈房的溫度要求 20 24 潔凈房的濕度要求 40 60 RH 環(huán)境的控制 無塵服的著裝 等等 局部的清潔程序 曝光框架上 對(duì)位臺(tái)上的灰塵 膜碎 或其它雜質(zhì)的清潔 基板的清潔程序避免手印 油脂物等的污染 曝光 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 作用 將未受光聚合部分之干膜溶解沖洗掉 從而使線路圖形顯現(xiàn)出來 顯影 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 顯影 羧酸基離子 鈉或鉀離子均完全溶于水 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 濃度 PH 溶膜量之間的關(guān)系 CO3 顯影 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 溶液的化學(xué)分析 酚酞作指示劑 分析活性CO32 含量CO32 H HCO3 反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PH 8 3 甲基橙作指示劑 分析總CO3根含量反應(yīng) I CO32 H HCO3 反應(yīng) II HCO3 H CO2 H2O 反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PH 4 3 顯影 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 工作參數(shù) 溶液濃度 1 wtNaCO3PH 10 5 PH1 5Bar噴淋時(shí)間 45 60secs50 60 顯破點(diǎn) Breakpoint 溶液負(fù)載量 0 15m2 l消泡劑添加量 0 05 0 1 AF86 顯影 噴淋圖形的影響因素 噴淋壓力與流量噴嘴的類型與構(gòu)造噴嘴的狀況傳送輪的數(shù)量 大小與排列 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 噴淋壓力與流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)能調(diào)節(jié)噴淋壓力與流量 噴嘴的類型與構(gòu)造 扇形噴嘴高壓力 低流量顯影側(cè)壁和解析度質(zhì)量較好錐形噴嘴低壓力 高流量顯影速度快 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 噴嘴的狀況隨時(shí)檢查噴嘴是否有磨損或堵塞定期維護(hù)清潔設(shè)備 防止殘?jiān)e聚在噴淋管或噴嘴 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 均勻的BP 噴嘴被堵塞 噴嘴丟失或漏液 傳送輪的數(shù)量 大小與排列 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 不均勻的BP 均勻的BP 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 水洗的控制 控制噴淋圖形和噴淋壓力 水洗的有效長度應(yīng)至少是顯影長度的1 2 最好是1 1長度 水洗溫度應(yīng)控制在15 27 新鮮水補(bǔ)充量的控制非常重要 400 600litrs hr水洗缸應(yīng)每班更換一次 水洗噴嘴和擠水輥應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行檢查并作必要的清洗 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 顯影液和水洗的過濾 過濾掉溶液中的膜碎 粘性物或其它雜質(zhì) 過濾的利用可以明顯地改善細(xì)線路的合格率 一般使用5 10um的PP濾芯 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 烘干的控制 顯影出來的板子應(yīng)被吹干 否則 未吹干的板子易出現(xiàn) 線邊的殘余水會(huì)繼續(xù)溶解干膜 因而造成線路鋸齒 板面過多的水跡易造成銅面氧化嚴(yán)重 從而造成電鍍不均勻 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 顯影的維護(hù)保養(yǎng)要求 顯影槽和第一水洗槽應(yīng)每周進(jìn)行一次酸堿洗 每周應(yīng)至少拆卸檢查并清冼噴嘴一次 傳送輪尤其是擠水輥應(yīng)每周至少徹底清潔一次 定期對(duì)設(shè)備溫度與速度進(jìn)行校正 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 顯影 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 作用 將作為抗蝕刻層或抗電鍍層的干膜除去除去 從而使線路銅面顯露出來 退膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 反應(yīng) I 光聚合物與OH 產(chǎn)生皂化反應(yīng)而溶解 退膜 5038干膜的工藝運(yùn)用與控制 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 反應(yīng) II 粘結(jié)劑聚合物與OH 產(chǎn)生酸堿中合反應(yīng)而溶解 退膜 SP24 感光油墨的工藝運(yùn)用 工作參數(shù) 溶液濃度 2 3 wtNaOHorKOH溶液溫度 45 55C噴淋壓力 2 0 2 5Bar噴淋時(shí)間 60 80secsBP 40 50 消泡劑添加量 0 1 0 5 AF86 退膜 SP24 感光油墨的工藝運(yùn)用 退膜所需時(shí)間取決于 干膜的特性工作參數(shù) 如濃度 溫度 壓力等圖形電鍍銅的厚度 電鍍夾膜會(huì)顯著增加所需的退膜時(shí)間 線路圖形的密集程度 細(xì)線路 小間距也會(huì)很大程度上增加所需的退膜時(shí)間 每種型號(hào)板應(yīng)先做首板SES 合格后才批量進(jìn)行生產(chǎn) 退膜 實(shí)踐中常見問題的解決 實(shí)踐中常見問題的解決 大多數(shù)的缺陷主要與清潔度和控制不當(dāng)有關(guān) 例如 曝光機(jī)上或底片上的臟物 雜質(zhì)板邊的纖維絲 膜碎等雜質(zhì)顯影槽中和傳送輪上的膜碎及殘膠物膜層的擦傷 不當(dāng)?shù)牟僮鞣绞?不順暢的傳送輪等等 不正確或頻率缺少的維護(hù)保養(yǎng) 1 壓膜皺紋 實(shí)踐中常見問題的解決 2 曝光不良 實(shí)踐中常見問題的解決 3 曝光垃圾 實(shí)踐中常見問題的解決 4 膜碎 實(shí)踐中常見問題的解決 5 顯影不凈 實(shí)踐中常見問題的解決 6 孔破 實(shí)踐中常見問題的解決 7 滲鍍 實(shí)踐中常見問題的解決 8 線路鋸齒 實(shí)踐中常見問題的解決