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电路板加工原始资料(菲林底片)

  为了要电路板制作的内外层线路、增层法成孔、止焊漆图形,要引用加工原始资料制作出个别的曝光底片,一般最常使用的材料是聚酯(Polyester)银I盐感光膜。虽然生产用的底片主分为棕片及黑片两类,但为了尺寸稳定度及自动化等种种因素,黑片有较大的利基。制作时依CAD/CAM资料在底片上进行线路曝光,由于底片对尺寸变化要求严格,除使用尺寸稳定的薄膜外,并在恒温恒湿、防尘的环境下进行作业。温、湿条件虽因厂商而异,但大致都在25°C、55%RH左右。底片制作环境最好与加工环境相当,同时拥有多个操作环境的厂商也应进行统一条件的工作。对尺寸更为严苛的产品,可以使用坡璃底片,但这选择必须曝光机具有安装坡璃底片的机构与设计。

  一底片制作与管理

  制作底片的方法有多种,而目前最常被使用的是雷射绘图法。晒菲林底片之前检查图1之所示。以往的做法是以第一次的绘成图为基准图,每次需要时就复印成为加工底片供现场使用。但在雷射绘图机普及后,由于制耗时短且可提供较精准的底片,因此直接使用的厂商大幅增加。

  图1所示晒菲林底片之前检查

  底片资料是将CAD所供应的数位资料经CAM转换加工,并组合生产作业所须的各种辅助资料,例如:对位记号、测试片、导流沟、假点(DummyPad)等等。底片制作前要先在制作室内放置一定时间平衡温溼度,经暗房内的描绘、显影、定影、干燥,完成底片制作。完成后经过检查,送至曝光区供生产使用。

  底片制作最怕尘埃及污染,因此暗房或检查区都必须在无尘室4161内进行。无尘室的等级随产品等级而不同,大致级数在10000-100之间。愈精细的线路,须探用的级数愈严格。暗房内的操作自动化是值得努力的方向,降低人员搬运及运动,降低机械产生之落尘量,都有助于底片质量的提升。

  底片单边会有药膜面,经过曝光显影、定影、干燥后,为了保护药膜会贴上薄的聚酯保护膜。但在细线路产品生产时,由于与光阻间有间隙存在不利于影像转移,因此并不使用。底片完成后要进行检查、修整,检查分为外观检查及尺寸检查两种。

  外观检查针对短断路、缺口、针孔、杂点等项目为主,尺寸则以线宽间距、铜垫大小、位置精度等为主。随着细线技术的需求成长,目视检查十分困难,即使用放大镜都容易失误。在作业性差又有遗漏风险下,自动外观检查机(AOI-AutomaticOpticalInspector)就成为合适的僧测工具,当然机种必须是适合底片使用的。至于是否提供完整的辅助工具资料在底片上,各家厂商必须自行订出检查标准,否则仍不算检查完整。

  底片的管理除了制作外,对于运送及汰换也十分重要。理想的电路板厂配置是将底片制作与生产单位拉近,这样不但便于运送管理,也不致产生环境变化过大的问题。但是由于现行工厂的大型化,这样的理想并不容易实现,因此设置恰当的容器用于底片运送,尽可能缩短运送时间、降低污染机会是作业者必须注意的。由于线路密度愈来愈高,容差要求越来越严谨,因此底片尺寸控制,是目前很多PCB厂的一大课题。而由于破璃底片的尺寸安定性较佳,因此在高阶产品的使用比例已有提高趋势。

  一般在保存以及使用传统底片应注意

  〔a〕环境的温度与相对温度的控制

  〔b〕全新底片取出使用的前置适应时间

  〔c〕取用、传递以及保存方式

  〔d〕置放或操作区域的清洁度

  二底片的胶片材料

  底片所使用的材料以坡璃底片及聚酯(PET)感光胶片最常见,从操作便利性及费用而言PET感光片较常被使用。PET感光片为一面涂布感光乳胶的聚酯胶片,尺寸安定性是重要的诉求。而PET基材尺寸安定性的提升,会有助于达成整体安定性的目标。尺寸安定性的影响因素,主要为温、湿度引起的涨缩、显影的涨缩及储存变化等。.表1所示,为两类主要的底片特性比较。

  基材越薄,尺寸的稳定度愈差,而曝光后的显影、定影使薄膜的吸湿无可避免。胶片底片的制作是以卷式作业,部分处理不佳的底片在卷曲方向会留下较大的应力,这也是尺寸变化的重要因素。如何掌控使用的底片材料,是控制底片尺寸的关键。

  表1所示为两类主要的底片特性比较

大有彩票平台   三直接描绘系统(DirectImageSystem)

  无底片影像转移一直是业界的一种期待,就是在电路板表面覆盖光阻后直接以绘图的方式作出影像。这与底片绘图系统采取大致类同的方式,其他外围系统则保持原状。由于生产弹性及降低多数底片曝光的缺点,因此备受期待。

  直接描绘系统由于没有底片制作的问题,可以短时间内转换料号,适合于小批量、短交期产品,目前单、双面一次曝光的产品都有。由于要做扫描,缩短曝光时间一直是机械设备商努力的方向。设备价格昂贵,加上所使用的光阻特殊价格也高,对大量生产未必有利。这样的系统要被市场接受,提高曝光速度、降低光阻单价是必要的条件。

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