摘要：本文結合我公司的實際情況，探討了濕膜在高精密度PCB的圖形轉移過程中的應用，介紹了濕膜的特點，對濕膜的操作工藝及操作過程中應該注意的問題進行了研究；并且濕膜在我公司解決問題起到了立竿見影的效果。

　　關鍵詞：濕膜 絲網印刷 顯影 褪膜

　　一 前言

　　最早PCB生產過程的圖形轉移材料采用濕膜，隨著濕膜的不斷使用和PCB的技術要求提高，濕膜的缺點也顯露出來了，主要聚中在生產周期長、涂膜厚度不均、涂膜后板面針眼和雜物太多、孔中顯影困難。導致了濕膜的后續生產問題較多，過程控制起來困難，最終濕膜被干膜取代了。

　　隨著PCB裝配技術發展，以及PCB的線條和線間距愈來愈小、精度和密度要求也提高了，傳統干膜在這樣的PCB圖形轉移過程中問題出現，主要體現在干膜的分辨率不能再提高（主要是干膜的聚酯覆蓋膜造成的），已不能滿足特殊PCB生產的需要，而基材的針眼、凹坑、劃傷影響了貼膜的效果，從而造成成品的沙眼、缺口、斷線等。先進的濕膜為這些問題的解決提供了一種途徑。

　　二 問題的出現

　　我公司在圖形轉移（也含有內層的圖形轉移）過程中一直使用的是干膜，效果也不錯，沒出現什么問題。但在今年的四、五月，我們生產的線路板內外層線條和線間距均達到了0.15mm，在使用干膜圖形轉移時造成內層大批量的報廢、外層在顯影后多次出現沙眼、缺口、斷線造成返工，內層在黑化后更嚴重；接著又出現了單面板焊盤嚴重脫落，報廢也很多，這嚴重影響了生產。針對這些問題我和同事作了相應的試驗查找原因，對清洗、刷板的效果進行了跟蹤，最后貼膜前的板子都達到了最佳效果；我們又改變了貼膜的方法，對貼膜機的參數進行了優化，改變顯影液的參數，針對單面板我們又對打磨效果進行了跟蹤。最后，單面板的問題解決了，但要求較高的內外層的問題沒有解決。根據市場的需要，為提高我公司的技術水平，為解決這個問題，我們采用了先進的濕膜來進行圖形轉移。

　　三 濕膜的特點

　　1. 附著力、覆蓋性好

　　濕膜本身是由感光性樹脂合成，添加了感光劑、色料、填料及溶劑的一種藍色粘稠狀液體。基材上的凹坑、劃傷部分與濕膜的接觸良好，且濕膜主要是通過化學鍵的作用與基材來粘合的，從而濕膜與基材銅箔間有優良好的附著力，使用絲網印刷能得到很好的覆蓋性，這為高密度的精細線條PCB的加工提供條件。通過表一可以說明濕膜的附著力：

表一 干膜、濕膜附著力試驗對比表

涂層類型 模 塊 脫 落 比 例（%）??
6*6mil 7*7mil 8*8mil 9*9mil??
干膜 0．06
0．01 0．02 0??
濕膜 0 0 0 0??

表一的數據表明了濕膜的附著力比干膜好得多，相對于精細線條的制作濕膜要好得多。

　　2．優良的分辨率

　　濕膜與基材的接觸性、覆蓋性好，又采用底片接觸式曝光，縮短了光程，減少了光的能損失、光散射引起的誤差。這使濕膜的分辨率的一般在25μm以下，提高了圖形制作的精密度，而實際生產中干膜的分辨率很難達到50μm。

　　3．成本低廉

　　濕膜的厚度可控，一般來說比干膜較薄，包裝費用也低，相對來講濕膜成本要低點。濕膜在精細線條的內層制作過程中合格率大大提高，同干膜相比節約20%的材料成本。顯影濕的速度要快30%，蝕刻速度也可提高10—20%，褪膜的速度也可增加，從而節約了能源、提高設備的利用率，最終成本降低了。

　　4．消除板邊發毛

　　貼干膜板邊易發毛、易產生膜碎，在生產過程中會影響板子的合格率，印濕膜的板子邊緣沒有膜碎和發毛現象。

　　四 濕膜的工藝流程

　　我們公司根據自身條件，使用了多種濕膜，最后選用了北京力拓達的濕膜。其內層工藝操作流程如下：
刷板（基板前處理）　→　絲網印刷　→　烘干　→　曝光　→顯影　→蝕刻　→　去膜　
一般的雙面板工藝流程：
刷板（基板前處理）　→　絲網印刷　→　烘干　→　曝光　→顯影　→電鍍　→　去膜　→　蝕刻　

　　五 濕膜應用時的操作要點

　　1．刷板

　　對前工序提供的材料（即生產板）要求板面無嚴重的的氧化、油污、折皺。我們采用酸洗（5%硫酸）噴淋，除去有機雜質和無機污物，然后使用500目的尼龍刷輥磨刷。刷板后要達到：銅表面無氧化、銅表面被均勻粗化、銅表面具有嚴格的平整性，還要銅表面無水跡。這種效果增強了濕膜與銅箔表面的結合力，以滿足后續工序工藝的要求。刷板后的銅箔表面狀態直接影響PCB的成品率。

　　2．絲網印刷

　　為達到需要厚度的濕膜，絲印前要選絲網，要注意絲網的厚度、目數（即單位長度上的線數）。膜厚同絲網的透墨量有關，油墨的理論透墨量（Uth）為：
Uth=Dw2 \（w+d）2 ×1000??
（ D ─ 網沙厚度 d ─ 線徑 w ─ 開口寬）

　　實際透墨量還與濕膜粘度、刮膠壓力、刮膠移動速度有關，為達到均勻覆蓋，刮刀口要軔磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之間，膜過厚容易產生曝光不足、顯影不好，預烘難控制，易造成戰地片，操作困難。膜過薄易產生曝光過度，耐蝕性好，電鍍時的絕緣性差，去膜也困難。制造0.15μm以下的精細線條，膜后應小于20μm.

　　濕膜在用前要調好粘度，并充分攪拌均勻，靜止十五分鐘，絲印房間的環境要保持潔凈，以免外來雜物落在面上影響板子的合格率，溫度要控制在20℃左右，相對濕度要在50%上下。

　　3．預烘??

　　預烘參數使用第一面在80-100℃烘7-10分鐘，第二面也在80-100℃烘10-20分鐘。預烘主要是蒸發油墨中的溶劑，預烘關系到濕膜應用的成敗。預烘不足，在貯存、搬運過程中易粘板，曝光時易粘底片，最終造成斷線或短路；預烘過度，易顯影不凈，線條邊緣由鋸齒狀。預烘直接影響到PCB的質量，所以在平時的操作重要經常測試濕膜厚度，并根據環境溫度的變化調節烘箱的參數，經常檢查烘箱的鼓風和循環系統是否良好。烘干后的板子要盡快曝光，最好不要超過12小時。

　　4．曝光

　　曝光是在紫外線的作用下，濕膜中的單體分子在吸收光能量后產生的光聚合反應過程。選用功率大的曝光機，以減少曝光時間和熱量的累積，保證曝光圖形的穩定性和減少粘底片。每班要保持曝光間潔凈，以免雜物附著在版面造成沙眼、缺口、斷線，做曝光尺來調整曝光時間，避免造成曝光量過大或曝光量不足，最后曝光級數要控制在6-8級之間。曝光時同一種印制單板盡量在同一位置曝光，盡量保證同一種板子棘手的能量相同。曝光量過大，抗蝕刻、抗電鍍的效果較好，但存在去膜效果不理想及圖形線路縮小（使用正片）或擴大（使用負片），曝光不足，造成顯影不良，耐蝕性差，線條邊緣發毛，線間距增大或減小，在蝕刻時易造成短路或斷線。??

　　5．顯影

　　顯影是將沒有曝光的濕膜層部分除去得到所需電路圖形的過程。嚴格控制顯影液的濃度（10-12g/l）、溫度(30-34℃)，顯影液濃度太高或太低都易造成顯影不凈。優化顯影速度使其與曝光量匹配，經常清洗噴嘴，讓噴嘴的壓力及分布一致。顯影時間過長或顯影溫度過高，會對濕膜表面造成劣化，在電鍍或酸性蝕刻時出現嚴重的滲度或側蝕，降低了圖形制作的精度要求。

　　6．蝕刻和去膜

　　蝕刻最終得到我們需要的電路圖形，蝕刻液可以選用堿性三氯化鐵、酸性氯化銅和氨水。蝕刻時不同銅箔厚度要使用不同的蝕刻速度，蝕刻速度還要與蝕刻液的溫度、濃度匹配，經常維護蝕刻機的噴嘴，保持壓力和噴液分布均勻，不然最后造成蝕可不均和邊緣起銅絲,影響PCB的品質。去膜我公司采用4-7%的氫氧化鈉溶液在50-60℃進行，主要是氫氧化鈉使膜層膨脹再細分的過程，控制好參數孔內的濕膜也能褪掉。我們在特殊的雙面板使用濕膜做圖形轉移達到了很好的效果。

　　六 問題得到解決

　　選用適當的濕膜，調整了大量的參數，根據不同的需要調整板面濕膜的厚度，使半成品的合格率達到99%，基本上解決了出現的問題。我們繼續跟蹤了三個月，沒有什么大的波動，有時會因環境溫、濕度的變化起一點變化，經我們調整參數，問題很輕松就解決了。由于濕膜能節約材料成本、設備成本、能源成本，給公司帶來了經濟利益，我公司在內層及單面板中使用濕膜。??