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陶瓷电路板制作工艺之图形转移篇
slt12345645 | 2023-09-12 11:53:05    阅读:123   发布文章

陶瓷电路板因为其优异的导热性、高机械强度、介电稳定等优点,在电子行业中已经得到越来越多的关注。和传统PCB制作流程比较,陶瓷线路板的加工过程有着类似的地方,同时作为一种新型的材料,陶瓷电路板的制作工艺也有其独到之处。其中最基本、最关键的工序之一是图形转移,即将照相底版图形转移到陶瓷基材上。图形转移是生产中的关键控制点,也是技术难点所在。其工艺方法有很多,如丝网印刷(Screen Printing)图形转移工艺、干膜(Dry Film)图形转移工艺、液态光致抗蚀剂(Liquid Photoresist)图形转移工艺、电沉积光致抗蚀剂(ED膜)制作工艺以及激光直接成像技术(Laser Drect Image)。

图形转移工序中主要用到的光致抗蚀剂形式有:

1:干膜(Dry Film)图形转移工艺。其主要构造可分为聚酯膜(PET FILM),聚乙烯膜(PE FILM)以及干的感光树脂膜组成的三明治结构。

2:液态光致抗蚀剂(Liquid Photoresist)图形转移工艺。 液态光致抗蚀剂有光分解型的正性膜和光聚合型的负性膜,其中以负性膜使用较广泛。

3:电沉积光致抗蚀剂(ED膜)制作工艺。将感光性物质做成胶体,再以电泳法析出在电路板上。胶体特性可以为正性或负性,有较好的均匀覆盖性,对不平整或弯曲的表面有良好的覆盖性,主要用于细线路制程和通孔封孔制程。

   


一、干膜(Dry Film)图形转移工艺

光致抗蚀干膜是感光性聚合物,它在紫外灯的作用下发生聚合反应,未聚合的齐聚物含有羟基和酯基,能在碱性溶液中溶解。最大特点是分辨率较高,其分辨力约0.1mm,甚至0.02mm,极限可做到0.0125mm,较IC的光刻胶的要低很多(约1um甚至0.5um)。随着组装密度要求越来越高,印制电路图形的导线更细和间距更窄,采用干膜工艺会变得越来越困难。干膜图形转移工艺中需要用的设备是压膜机:

二、液态光致抗蚀剂(Liquid Photoresist)图形转移工艺

   液态湿膜是光固化反应结膜,其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力及其抗电镀能力比传统干膜和油墨要好,并且液态湿膜与基板密贴性好,能有效解决基材表面微小缺陷,诸如针孔、凹陷、划伤等造成的凹凸不平,从而提高贴膜良率。液态湿膜可薄可达5-10um,分辨率一般在25um以下,可以提高线路的制作精细度,而且可以降低生产成本。湿膜涂覆的设备是滚涂机/沉涂机:

三、电沉积光致抗蚀剂(ED膜)制作工艺

   ED法的基本原理是将水溶性的有机酸化合物等溶于槽液内,形成带有正、负电荷的有机树脂团,而把基板铜箔作为一个极性进行电镀处理,在铜的表面形成可控制的5-30um的光致抗蚀膜层,其分辨率可达到0.05-0.03mm。主要用来解决孔径小、孔环窄的技术难题。


四、激光直接成像技术(Laser Drect Image)

  LDI是利用激光直接将图形扫描到感光干膜上,由于不需要照相底片,避免了使用底片涨缩引起的尺寸偏差,曝光时光纤不平行带来的偏差,同时还能提供高度灵活性和高精确性满足于任何复杂图像。

 五、在光致抗蚀剂贴覆到板面后,需要进行曝光。任何一种抗蚀剂都有其自身特有的光谱吸收曲线,而任何一种光源也都有自身的****光谱曲线。如果抗蚀剂的光谱吸收主峰与光源的光谱****主峰相重叠或者大部分重叠,则两者匹配良好,曝光效果最佳。曝光的示意图和原理如下:


严格来讲,以时间来计量曝光是不科学的,因为光源的强度往往随着外界电压的波动及灯的老化而改变。光能量定义的公式为E=IT。E为总曝光量(MJ/CM2),I为光强度(MW/CM2),T为曝光时间。通常根据不同的曝光机,即光源、灯的功率及灯距来选择最优的曝光时间。不同的光源类型显影出来的效果图如下:

如今陶瓷PCB运用到越来越多的领域,每个行业的特点和要求也不一样。斯利通在充分了解客户的需求后,针对不同的产品采用不同的工艺,为客户提供量身定制的解决方案。


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