入职人员工艺培训资料--光成像+DES+SES.pdf
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工艺知识入职培训工艺知识入职培训培训工序:
培训工序:
光成像光成像讲讲师:
师:
周周宇宇日日期:
期:
2015年年7月月2日日第2页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义目目录录1.光成像简介光成像简介2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点3.主要设备、物料主要设备、物料4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现5.环境要求环境要求6.交流讨论交流讨论第3页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.光成像简介光成像简介光成像是指借助于菲林或使用激光直接成像的方式将贴/涂在基板上的光致抗蚀剂进行选择性曝光,然后经过显影、蚀刻形成线路图形的一个工艺流程。
前处理贴膜曝光显影蚀刻退膜第4页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜清洁板面,去除氧化,增加铜面的微观粗糙度。
经光照作用将菲林上的图像转移到已贴膜的底板上。
利用Na2CO3的弱碱性将未经曝光的干膜/湿膜溶解冲洗掉,已曝光的部分保留。
将经过处理的基板通过热压的方式贴上干膜(DES流程也常用涂覆湿膜工艺)。
1.光成像简介光成像简介负片负片将溶解了干膜/湿膜而露出的铜面用酸性氯化铜溶解腐蚀掉,形成所需的线路。
将保护铜面的已曝光干膜用NaOH溶液剥掉,露出所需线路图形。
将显影后露出的铜面和孔使用电镀方式进行铜层加厚并加镀锡层作为线路铜层的保护层。
含退膜、蚀刻、退锡三个主要处理工艺。
图形图形电镀电镀蚀刻蚀刻正片正片第5页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义入板酸洗水洗磨板水洗吹干烘干化学法机械法入板除油水洗微蚀水洗酸洗吹干烘干入板酸洗水洗磨板喷砂/火山灰水洗吹干烘干2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜入板磨板超粗化酸洗水洗吹干烘干超粗化超粗化机械法+化学法第6页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义主要参数,控制要点主要参数,控制要点控制项目控制范围化学法除油(SE-250)3-5N微蚀Cu2+5-25g/L微蚀H2SO43%-5%微蚀Na2S2O870-90g/L微蚀温度305酸洗3%-5%机械法火山灰浓度15-20%磨痕宽度10-15mm水膜测试30s机械法+化学法不织布/超粗化(BTH-2085A)Cu2+35g/L2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第7页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义控制项目控制范围代表图片化学法微蚀量0.8m-1.5m/机械法水膜测试30S磨痕测试10-15mm喷痕测试/表面粗糙度:
Ra0.2-0.4m;Rz1.5-2.0m主要参数,控制要点主要参数,控制要点2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第8页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义工艺流程工艺流程板面清洁预热预热贴膜贴膜/涂覆涂覆插架/叠板冷却湿膜涂覆原理图刮刀刮刀涂布轮涂布轮基板基板油墨油墨干膜贴膜原理图2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第9页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义主要参数,控制要点主要参数,控制要点控制项目控制范围干膜预热温度40-50(出板)贴膜温度100-120贴膜压力3-5.5kg/cm2湿膜油墨粘度130-150s涂覆速度7m/min烘箱分段温度90-100-90膜厚均匀性85%(102m)备注干膜贴膜后要停留15min以上才能曝光,但不能超过48h(湿膜24h),并且两面干膜需无明显偏位、板边无余膜、无局部色差/膜下杂物、板面无气泡/起皱等问题;涂覆湿膜则需注意检查有无油墨不均、聚油、鱼眼等缺陷,并需控制叠板厚度和时间。
2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第10页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义工艺流程工艺流程菲林检查菲林检查、清洁、对位曝光曝光静置
(1)手动对位:
内层:
采用夹边条对位方式,即用边条先将菲林与菲林对位,然后将内层板放在菲林与菲林的中间进行曝光;外层:
将菲林四角开窗贴胶带,按照板边的方向孔(板角最边缘有两个孔的)手工与菲林上的对应,然后使用板边的对位孔对位,最后将菲林贴紧在板面上即可。
(2)半自动/自动对位:
利用CCD扫描菲林和板面上的对位标靶,使菲林和板面的对位标靶重合,然后进行曝光。
(3)LDI对位(属于自动对位):
外层:
使用CCD抓取板边对位孔进行对位;内层:
UV-Mark方式或在芯板上预钻孔,使用外层对位方式进行曝光。
2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第11页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义工艺流程工艺流程曝光即在紫外光/激光照射下,光引发剂吸收了光能分解成游离基,游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应,反应后形成不溶于弱碱溶液的大分子结构。
2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜曝光前曝光后第12页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义主要参数,控制要点主要参数,控制要点控制项目控制范围代表图片曝光能量根据光尺而定真空度-700mmHgor95%光尺YQ-40PN:
7-9级;LIP-640F:
7-8级;W-250/GPM-220:
9-11级;湿膜:
5-8级能量均匀性80%/静置曝光后要停留15min以上才能显影/2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第13页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义C032-+Resist-COOHHCO3-+Resist-COO-主要参数、控制要点:
主要参数、控制要点:
控制项目控制范围浓度0.8-1.2%温度28-32显影压力上1.8-2.3kg/cm2下1.4-1.8kg/cm2显影点50%-60%显影点(BreakPoint)即板子在一定的温度、浓度、速度、喷压等显影条件下,未曝光聚合之干膜被显影液溶解而显露出的铜面与残胶的分界位置。
显影点(%)=(显影机全长-L)显影机全长100%;L为铜面与残胶分界位置到显影缸出口有效喷淋段的长度。
2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第14页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义反应原理(酸性蚀刻):
蚀刻:
Cu+CuCl2Cu2Cl2络合:
Cu2Cl2+4Cl-2(CuCl3)2-再生:
3Cu2Cl2+NaClO3+6HCl6CuCl2+3H2O+NaCl3Cu+NaClO3+6HCl3CuCl2+3H2O+NaCl蚀刻因子:
衡量蚀刻质量和蚀刻线蚀刻能力的指标。
它是指垂直蚀刻深度与横向侧蚀宽度(侧蚀量)两者之间的比值。
计算公式:
A:
蚀刻因子蚀刻线厚(下线宽-上线宽)2)(正常蚀刻);B:
蚀刻因子蚀刻线厚(抗蚀层宽度最窄线宽)2)(标准)2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第15页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义水池效应:
水池效应:
2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜上板面上板面下板面下板面补偿蚀刻补偿蚀刻调整上下压力调整上下压力第16页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义主要参数、控制要点:
主要参数、控制要点:
控制项目控制范围压力上2.0-2.4kg/cm2下1.4-1.8kg/cm2温度46-50速度根据底铜的大小来决定药水Cu2+140-180g/l比重1.3-1.4HCL1.8-2.5N蚀刻均匀性COV5%2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第17页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义工艺流程:
入板退膜水洗酸洗水洗吹干烘干反应原理:
R-COOR+OH-R-COO-+R-OHR-COOH+OH-R-COO-+H2O扩散膨胀撕裂主要参数、控制要点:
控制项目控制范围压力上/下:
1.4-2.0kg/cm2温度45-55速度以干膜退干净为准,不同干膜稍有不同药水浓度1-4%2.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第18页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义工艺流程:
退膜退膜水洗蚀刻蚀刻除钯退锡退锡水洗烘干反应原理(碱性蚀刻):
络合:
CuCl2+4NH3H2OCu(NH3)4Cl2+4H2O蚀刻:
Cu(NH3)4Cl2+Cu2Cu(NH3)2Cl氧化:
4Cu(NH3)2Cl+4NH4Cl+4NH3H2O+O24Cu(NH3)4Cl2+6H2O2Cu+4NH4Cl+4NH3H2O+O22Cu(NH3)4Cl2+6H2O蚀刻形成线路后需进行退锡以露出所需的铜层线路,我司使用的退锡水型号是GC-666,主要成分是强氧化性的HNO3和Fe(NO3)3;另外,碱性蚀刻后通常还会配置一段除钯缸,是使用硫脲将非金属化孔内Pd毒化,以避免后续沉金后发生非金属化孔上金问题。
反应原理是:
Pd+4SC(NH2)2Pd4SC(NH2)22.工序原理、主要参数及控制点工序原理、主要参数及控制点(SES)显影显影图形电镀图形电镀退膜退膜蚀刻蚀刻退锡退锡第19页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料内层火山灰磨板线内层火山灰磨板线外层化学前处理线外层化学前处理线前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第20页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料内层火山灰磨板线内层火山灰磨板线所使用物料:
硫酸、火山灰、尼龙刷;所使用工具:
钢尺(用于测量磨痕宽度)秒表(用于水膜测试计时)量筒(用于测量火山灰浓度)前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜外层化学前处理线外层化学前处理线所使用物料:
不织布磨刷、BTH-2085A/B(微蚀液)、盐酸;所使用工具:
钢尺(用于测量磨痕宽度)秒表(用于测量水膜测试计时)第21页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料贴膜机贴膜机涂覆机涂覆机前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第22页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料光致抗蚀剂:
光致抗蚀剂:
干膜干膜我司常用干膜的型号:
我司常用干膜的型号:
(1)普通干膜:
YQ-40PN;
(2)LDI干膜:
LIP-640F/625F;(3)W-250(4)GPM-220湿膜湿膜深乐健UV-6210油墨、PMA溶剂DryFilm前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜其它物料:
其它物料:
压辘、无尘布、酒精、粘尘纸卷、粘尘纸本、涂布轮、粘度量杯第23页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料曝光机曝光机主要分为传统曝光机和LDI/DI曝光机,性能差别主要在于光源/光路,通常传统曝光机使用的是UV点光源(光路分为散射光和平行光),而LDI/DI则使用激光(准确讲DI使用的是UV或LED的点光源,光路为平行光)注意事项:
清洁频率:
每做一块板使用粘尘辘清洁板面、菲林、Mylar;每生产5块板使用无尘布蘸菲林水清洁一次菲林,若制作芯板则需使用放大镜检查菲林是否偏位。
前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第24页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料物料:
物料:
菲林、菲林水、无尘布、擦气板、粘尘辘、红胶带、Mylar、导气条测试工具:
测试工具:
前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第25页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料内层蚀刻线(DES)外层蚀刻线(SES)前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第26页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料DES线:
Developing+Etch+Stripping物料:
碳酸钠、消泡剂、蚀刻剂、盐酸、氢氧化钠、硫酸注意事项:
(1)切换生产型号、保养、故障维修完成恢复生产前必须做首板,避免参数选择不合适或设备药水状态未达到最佳造成的批量报废;
(2)显影后检查有无干膜余胶、显影不净、撕膜不净;(3)蚀刻前需做首板确认蚀刻速度,更换程序时,应注意显影、蚀刻和退膜三段的速度匹配,蚀刻后检查是否有蚀刻不净、线宽超标等缺陷,以便及时修正参数;(4)批量生产芯板过程中需要抽检板角四对同心圆的对位情况以及线宽,避免出现批量层间偏位报废;(5)退膜后检查退膜是否干净,板面是否有残膜及铜面氧化。
前处理前处理贴贴膜膜曝曝光光显显影影蚀蚀刻刻退退膜膜第27页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3.主要设备、物料主要设备、物料SES线:
Stripping+Etch+Stripping物料:
有机退膜液、消泡剂、蚀刻母液、氨水、氯化铵、退锡水、硫酸注意事项:
(1)每种生产型号切换、保养、故障维修完成恢复生产必须做首板,避免参数选择不合适或设备药水状态未达到最佳造成的批量报废;
(2)蚀刻后检查是否有蚀刻不净、电镀夹膜、明显的毛边、线幼、溶锡、NPTH孔内发黑/残铜等;(3)批量生产前需确认各段参数匹配,并测量线宽、BondingPAD尺寸、阻抗在控制中值;(4)退锡后检查是否退锡干净,有则返工。
显影显影图形电镀图形电镀退膜退膜蚀刻蚀刻退锡退锡第28页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现第29页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现铜面氧化致贴膜不牢形成开路、缺口曝光垃圾形成开路第30页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现干膜擦花(显影后)外层蚀刻后第31页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现曝光不良(显影后)外层蚀刻后第32页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义4.常见问题、缺陷表现常见问题、缺陷表现蚀刻不净贴膜不牢(飞膜)第33页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义5.环境要求环境要求贴膜、曝光等动作要求在净化房内进行。
净化房的要求为:
(1)灯光:
黄光;此种颜色灯光下,干膜发生聚合反应的速度最慢;
(2)温度:
21+/-2;(3)湿度:
55+/-5%;(4)洁净度:
1千级;(具体理解为立方英寸的单位体积内0.5m尘埃颗粒的个数不超过1000个,5m尘埃颗粒的个数不超过7个)第34页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义人员着装人员着装
(1)防静电服的穿戴要求:
要求服装整洁无脏物;穿戴必须整齐,帽子不可戴歪,头发不可露出帽子外;拉链/纽扣必须拉/扣到最上面;帽子下摆必须放在无尘服里面,不许外露;不得有卷起袖口、露出手腕的现象;不得佩戴手表、手链、戒指等首饰;不允许蓄留指甲。
(2)防静电服穿戴整齐后,所有要进入无尘间的人员均需经过风淋,要求风淋时间为40S。
5.环境要求环境要求第35页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义交流提问交流提问第36页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义菲林判断方法药膜面菲林边用刀轻刮深色区域,刮后效果透明的为药膜面。
反之则为非药膜面。
黄菲林可用手直接触摸,感觉粗糙的一面为药膜面,感觉比较光滑的为非药膜面;黑菲林粗糙面为非药膜面,光滑面为药膜面。
正负片正片是指菲林深色图形区域与蚀刻成品图形一致,负片指菲林深色图形与蚀刻成品图形相反。
第37页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义我司曝光类型主要有3种:
1、点光源:
上下两支灯管及灯罩反射发出的散射光至板面,两面曝光同时进行。
第38页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2、平行光:
1支灯管的发散光经镜面反射先曝光一面,完成后再进行第二面曝光。
第39页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义3、激光曝光:
激光头发出一束光,通过一组透镜折射/反射成一组平行光照在板面,单面曝光。
第40页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义LDI的结构示意图第41页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义Thankyouforyourattention!
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