圖形轉(zhuǎn)移菲林生產(chǎn)過程中尺寸漲縮變化評估

黃英海

（江蘇華神電子有限公司， 江蘇 昆山 215341）

1 前言

隨著電子產(chǎn)品不段的升級及更新進(jìn)步，對印刷電路板的要求也越來越高；應(yīng)用高端電子產(chǎn)品的多為高密互連（HDI）板、LCD（液晶顯示器）板等，其各項要求均表現(xiàn)了難點的程度，如：尺寸穩(wěn)定的公差要求，因此對制作工藝提出了高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，不同的生產(chǎn)工廠因設(shè)備等等的影響，對HDI板、LCD板等高端板的制作也受到不同程度的限制。

從制作工藝上研究，HDI板、LCD板及HDI/LCD一體板的制作難度眾多，在實際生產(chǎn)中其表現(xiàn)難度多為線粗/間距過小及圖形尺寸的穩(wěn)定公差，基本上成品PCB板圖形尺寸公差要求控制在基準(zhǔn)值±50 μm的范圍（過回流焊后），不然在上元器件時會出現(xiàn)貼件偏差（無法滿足客戶要求）；因此在生產(chǎn)制作中對板材的穩(wěn)定性、各工序制作時的參數(shù)穩(wěn)定性及制作線路圖形的菲林膠片漲縮提出了更高更嚴(yán)格的要求。為此針對生產(chǎn)圖形菲林在生產(chǎn)過程中的變化進(jìn)行探討研究，便于有利整體尺寸的掌控。

2 目的

評估自動曝光線路圖形菲林在生產(chǎn)中，做板數(shù)量及做板菲林在UV燈光的感應(yīng)次數(shù)下對菲林漲縮的影響，為制作高要求圖形尺寸穩(wěn)定性的難度板提供菲林管控數(shù)據(jù)。

3 評估前提試驗參數(shù)

（1）曝光車間溫濕度：溫度22 ℃±2 ℃，相對濕度55%±5%。（2）選用全制動CCD曝光機生產(chǎn)（非平行光設(shè)備）：

①曝光能量選定在6格～8格（21級曝光尺）。

②曝光溫度溫度20 ℃±2 ℃

備注：符合菲林膠片的正常參數(shù)（正常生產(chǎn)中的作業(yè)參數(shù)）

4 實驗方法

（1）跟進(jìn)全自動曝光機，使用P417T005型號板新繪菲林，L2層裝在上玻璃面，L3層裝在下玻璃面，放置如圖1。

圖1

（2）用二次元測量做板前的菲林靶標(biāo)值作為標(biāo)準(zhǔn)值，其后每做板100塊板記錄所用時間，并測量第1、100、200、300顯影板和蝕刻的長、短邊靶標(biāo)距離。

（3）作靶標(biāo)距離變化趨勢圖，分析靶標(biāo)距離變化趨勢。

5 實驗數(shù)據(jù)

（1）長邊數(shù)據(jù)見表1、圖2所示。

圖2

（2）短邊數(shù)據(jù)見表2、圖3所示。

圖3

6 圖表分析

（1）從圖4可以看出：在做板數(shù)量上，自動菲林做板500 pnl內(nèi)，靶標(biāo)距離變化在±12.5 μm內(nèi)；做板從第501 pnl ～ 600 pnl時靶標(biāo)距離突然收縮52.5 μm ～62.5 μm之巨，到第601 pnl ～ 700 pnl時靶標(biāo)距離變化在±5 μm內(nèi)，在做板時間上，菲林使用UV光的感應(yīng)500次到600次內(nèi)，靶標(biāo)距離收縮52.5 μm ～ 62.5 μm，UV感光601～700次收縮5 μm，直到701次后停止收縮，后續(xù)停止在700次上±7.5 μm內(nèi)變化。以上說明，自動菲林連續(xù)做板500pnl或菲林使用在UV燈光感應(yīng)500次后，就到了菲林靶標(biāo)距離變化的臨界點，從實驗中驗證了“菲林連續(xù)做板500 pnl（UV燈光感應(yīng)500次后）需靜止菲林的使用”。

（2）結(jié)合圖6、圖8、圖10，說明長邊的蝕刻板也可以反映出菲林靶標(biāo)距離的變化趨勢，區(qū)別僅在于蝕刻板比顯影板平均縮短了5 μm ～ 10 μm。

（3）圖5、圖7、圖9、圖11為菲林短邊靶標(biāo)距離變化，因短邊靶標(biāo)距離較短，變化相對較小，但從UV感光500次到600次內(nèi)靶標(biāo)距離變化也比較明顯，501到600之間變化25 μm ～ 32.5 μm，圖5、圖7、圖9、圖11也可以看出長邊靶標(biāo)距離與短邊靶標(biāo)距離在UV燈光的感應(yīng)下是成正比的。

表1 長邊數(shù)據(jù)（單位：mm）

表2 短邊數(shù)據(jù)（單位：mm）

7 結(jié)論

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

圖9

圖10

圖11

（1）自動菲林連續(xù)做板500塊或菲林連續(xù)在UV燈光下感應(yīng)500次數(shù)后，就到了菲林靶距變化的界線點（不同品牌菲林膠片有不同的界點）。

（2）測量蝕刻板也同樣可以反應(yīng)出做板時菲林的靶距變化情況。

（3）用時間去衡量菲林的變化是不成立的，只能說菲林在UV燈光連續(xù)感應(yīng)的次數(shù)越多菲林尺寸變化就越大，說明菲林的變化與UV感光的次數(shù)是成正比的。

（4）制作高要求尺寸穩(wěn)定的難度板，線路圖形菲林的變化及管控非常重要，抓取了菲林的變化數(shù)據(jù)是控制PCB板整體尺寸變化的重要命脈之一。