實際的線路闆細線生(shēng)産問題

       随着電(diàn)子工業的發展，電(diàn)子元器(qì)件的集成度越來(lái)越高(gāo)，而體(tǐ)積越來(lái)越小(xiǎo)，并且普遍采用BGA類型的封裝。因此，PCB的線路将越來(lái)越小(xiǎo)，層數(shù)越來(lái)越多(duō)。減少(shǎo)線寬和(hé)線距是盡量利用有(yǒu)限的面積，增加層數(shù)是利用空(kōng)間(jiān)。将來(lái)的線路闆的線路主流時(shí)2－3mil，或更小(xiǎo)。 

　　通(tōng)常認為(wèi)，生(shēng)産線路闆每增加或上(shàng)升一個(gè)檔次，就必須投資一次，而且投資的資金較大(dà)。換句話(huà)說，高(gāo)檔的線路闆是由高(gāo)檔的設備生(shēng)産出來(lái)的。然而，大(dà)規模的投資并非每個(gè)企業都負擔得(de)起，而且投資以後再做(zuò)試驗收集工藝資料，試産都花(huā)費大(dà)量的時(shí)間(jiān)和(hé)資金。如根據本企業現有(yǒu)的情況先做(zuò)試驗和(hé)試産，然後根據實際情況及市場(chǎng)情況再決定是否投資，似乎是一種更好的方法。本文細述了在通(tōng)常的設備情況下，可(kě)生(shēng)産細線寬度的極限，及細線路生(shēng)産的條件與方法。 
　　一般的生(shēng)産流程可(kě)分為(wèi)蓋孔酸蝕法和(hé)圖形電(diàn)鍍法，兩者各有(yǒu)優缺點。酸蝕法得(de)到的線路很(hěn)均勻，有(yǒu)利于阻抗控制(zhì)，環境污染少(shǎo)，但(dàn)有(yǒu)個(gè)孔破則造成報廢；堿蝕生(shēng)産控制(zhì)較為(wèi)容易，但(dàn)線路不均勻，環境污染也大(dà)。 
　　首先，線路制(zhì)作(zuò)的首要是幹膜，不同的幹膜分辨率不同但(dàn)一般都可(kě)以在曝光後顯示出2mil/2mil的線寬線距，普通(tōng)的曝光機的分辨率都可(kě)以達到2mil，一般在此範圍內(nèi)的線寬線距都不會(huì)産生(shēng)問題。在4mil/4mil的線寬線距或以上(shàng)顯影(yǐng)機的噴嘴，壓力，藥水(shuǐ)濃度關系不是很(hěn)大(dà)，在3mil/3mil線寬線距以下，噴嘴是影(yǐng)響分辨率的關鍵，一般應用扇形噴嘴，壓力在3BAR左右才能顯影(yǐng)。 
　　雖然曝光能量對線路有(yǒu)十分大(dà)的影(yǐng)響，但(dàn)一般目前市面上(shàng)使用的大(dà)部分幹膜曝光範圍相當廣。在12－18 級（25級曝光尺〕或7－9 級（21級曝光尺）都能分辨，一般來(lái)說曝光能量低(dī)一點有(yǒu)利于分辨率但(dàn)能量太低(dī)時(shí)空(kōng)氣中的灰塵及各種雜物對其影(yǐng)響很(hěn)大(dà)，在後面的工序會(huì)造成開(kāi)路（酸蝕）或短(duǎn)路（堿蝕）。因此，實際生(shēng)産時(shí)要與暗房(fáng)的潔淨度相結合，這樣根據實際情況選擇可(kě)生(shēng)産的線路闆線路最小(xiǎo)線寬和(hé)線距。 
　　顯影(yǐng)條件對分辨率的影(yǐng)響當線路越小(xiǎo)時(shí)影(yǐng)響越明(míng)顯。當線路在4.0mil/4.0mil以上(shàng)時(shí)顯影(yǐng)條件（速度，藥水(shuǐ)濃度，壓力等）影(yǐng)響不明(míng)顯；線路為(wèi)2.0mil/2.0/mil 時(shí)，噴嘴的形狀，壓力對于能否正常顯影(yǐng)出線路起到關鍵的作(zuò)用，這時(shí)的顯影(yǐng)速度可(kě)能明(míng)顯下降，同時(shí)藥水(shuǐ)的濃度對線路外觀有(yǒu)影(yǐng)響，其可(kě)能的原因是扇形噴嘴的壓力大(dà)，在線路間(jiān)距很(hěn)小(xiǎo)的情況下，沖力仍可(kě)達到幹膜底部，因此可(kě)以顯影(yǐng)；錐形噴嘴壓力較小(xiǎo)，故顯影(yǐng)細線路有(yǒu)困難。另放闆的方向對分辨率及幹膜側壁有(yǒu)明(míng)顯的影(yǐng)響。 
　　不同的曝光機分辨率不同。目前使用的曝光機一種是風冷，面光源，另一種是水(shuǐ)冷，點光源。其标稱分辨率都是4mil。但(dàn)實驗表明(míng)，不必做(zuò)特别的調整或操作(zuò)，都可(kě)以做(zuò)到3.0mil/3.0mil；甚至可(kě)以做(zuò)到0.2mil/0.2/mil；能量降低(dī)時(shí)1.5mil/1.5mil也可(kě)以分辨，不過這時(shí)操作(zuò)要仔細，且灰塵和(hé)雜物的影(yǐng)響很(hěn)大(dà)。此外，實驗中Mylar面和(hé)玻璃面的分辨率沒有(yǒu)明(míng)顯的區(qū)别。 
　　對于堿蝕而言，電(diàn)鍍之後總是存在蘑菇效應，一般隻是明(míng)顯與不明(míng)顯的區(qū)分。如線路較大(dà)大(dà)于4.0mil/4.0mil，蘑菇效應較小(xiǎo)。 
　　而當線路為(wèi)2.0mil/2.0mil時(shí)影(yǐng)響就非常大(dà)，幹膜由于電(diàn)鍍時(shí)鉛錫溢出形成蘑菇狀，幹膜被夾在裏面導緻退な擲選＝饩龅姆椒ㄓ校(xiào)？。用脈沖電(diàn)鍍使鍍層均勻；2.使用較厚的一種幹膜，一般的幹膜為(wèi)35－38 微米較厚的幹膜為(wèi)50－55微米，成本較高(gāo)一些(xiē)，此種幹膜在酸蝕中使用效果較好；3.用低(dī)電(diàn)流電(diàn)鍍。但(dàn)這些(xiē)方法不徹底。實際上(shàng)很(hěn)難有(yǒu)十分完全的方法。 
　　因為(wèi)蘑菇效應，細線路的退膜十分麻煩。由于氫氧化鈉對鉛錫的腐蝕在2.0mil/2.0mil時(shí)會(huì)十分明(míng)顯所以可(kě)以電(diàn)鍍時(shí)加厚鉛錫及降低(dī)氫氧化鈉的濃度來(lái)解決。 
　　在堿蝕時(shí)不同的線寬速度不同，線路形狀不同速度也不同，如果線路闆在制(zhì)作(zuò)的線的厚度方面沒有(yǒu)特殊的要求，采用0.25oz的銅箔厚度的線路闆制(zhì)作(zuò)或将0.5oz的基銅蝕去一部分，電(diàn)鍍銅薄一些(xiē)，鉛錫加厚等都對用堿蝕做(zuò)細線路有(yǒu)作(zuò)用，另噴嘴需用扇形。錐形噴嘴一般隻能做(zuò)到4.0mil/4.0mil。 
　　在酸蝕時(shí)與堿蝕相同的是不同的線寬和(hé)線路形狀速度不同，但(dàn)一般用酸蝕時(shí)幹膜容易在傳送和(hé)前面的工序中将掩孔的膜和(hé)表面的膜弄破或劃傷，所以生(shēng)産時(shí)需小(xiǎo)心，用酸蝕其線路效果較堿蝕要好，不存在蘑菇效應側蝕較堿蝕少(shǎo)，另用扇形噴嘴效果明(míng)顯好于錐形噴嘴。酸蝕後線的阻抗變化小(xiǎo)一些(xiē)。 
　　在生(shēng)産過程中，貼膜的速度溫度，闆面的清潔度，重氮片的清潔度對合格率影(yǐng)響較大(dà)，對酸蝕貼膜的參數(shù)及闆面的平整尤為(wèi)重要；對堿蝕，曝光的清潔度很(hěn)重要。 
　　所以認為(wèi)：普通(tōng)的設備不做(zuò)特别調整，可(kě)以實現生(shēng)産3.0mil/3.0mil（指菲林線寬、間(jiān)距）的闆；但(dàn)合格率受環境和(hé)人(rén)員操作(zuò)的熟練程度和(hé)操作(zuò)水(shuǐ)平的影(yǐng)響，堿蝕适合生(shēng)産3.0mil/3.0mil以下的線路闆，除非基銅小(xiǎo)到一定的程度，扇形噴嘴效果明(míng)顯好于錐形噴嘴。