光化学、干膜、曝光及显影制程

〖双击自动滚屏〗光化学、干膜、曝光及显影制程1、Absorption吸收，吸入指被吸收物会进入主体的内部，是一种化学式的吸入动作。如光化反应中的光能吸收，或板材与绿漆对溶剂的吸入等。另有一近似词Adsorption则是指吸附而言，只附着在主体的表面，是一种物理式的亲和吸附。2、ActinicLight(orIntensity，orRadiation)有效光指用以完成光化反应各种光线中，其最有效波长范围的光而言。例如在360～420nm波长范围的光，对偶氮棕片、一般黑白底片及重铬酸盐感光膜等，其等反应均最快最彻底且功效最大，谓之有效光。3、Acutance解像锐利度是指各种由感光方式所得到的图像，其线条边缘的锐利情形(Sharpness)，此与解像度Resolution不同。后者是指在一定宽度距离中，可以清楚的显像(Develope)解出多少组“线对”而言(LinePair，系指一条线路及一个空间的组合)，一般俗称只说解出机条“线”而已。4、AdhesionPromotor附着力促进剂多指干膜中所添加的某些化学品，能促使其与铜面产生“化学键”，而促进其与底材间之附着力者皆谓之。5、Binder粘结剂各种积层板中的接着树脂部份，或干膜之阻剂中，所添加用以“成形”而不致太“散”的接着及形成剂类。6、BlurEdge(Circle)模糊边带，模糊边圈多层板各内层孔环与孔位之间在做对准度检查时，可利用X光透视法为之。由于X光之光源与其机组均非平行光之结构，故所得圆垫(Pad)之放大影像，其边缘之解像并不明锐清晰，称为BlurEdge。7、BreakPoint出像点，显像点指制程中已有干膜贴附的“在制板”，于自动输送线显像室上下喷液中进行显像时，到达其完成冲刷而显现出清楚图形的“旅程点”，谓之“BreakPoint”。所经历过的冲刷路程，以占显像室长度的50~75%之间为宜，如此可使剩下旅途中的清水冲洗，更能加强清除残膜的效果。8、CarbonArcLamp碳弧灯早期电路板底片的翻制或版膜的生产时，为其曝光所用的光源之一，是在两端逼近的碳精棒之间，施加高电压而产生弧光的装置。9、CleanRoom无尘室、洁净室是一个受到仔细管理及良好控制的房间，其温度、湿度、压力都可加以调节，且空气中的灰尘及臭气已予以排除，为半导体及细线电路板生产制造必须的环境。一般“洁净度”的表达，是以每“立方呎”的空气中，含有大于0.5μm以上的尘粒数目，做为分级的标准，又为节省成本起见，常只在工作台面上设置局部无尘的环境，以执行必须的工作，称CleanBenches。10、CollimatedLight平行光以感光法进行影像转移时，为减少底片与板面间，在图案上的变形走样起见，应采用平行光进行曝光制程。这种平行光是经由多次反射折射，而得到低热量且近似平行的光源，称为CollimatedLight，为细线路制作必须的设备。由于垂直于板面的平行光，对板面或环境中的少许灰尘都非常敏感，常会忠实的表现在所晒出的影像上，造成许多额外的缺点，反不如一般散射或漫射光源能够自相互补而消弥，故采用平行光时，必须还要无尘室的配合才行。此时底片与待曝光的板面之间，已无需再做抽真空的密接(CloseContact)，而可直接使用较轻松的SoftContact或OffContact了。11、Conformity吻合性，服贴性完成零件坏配的板子，为使整片板子外形受到仔细的保护起见，再以绝缘性的涂料予以封护涂装，使有更好的信赖性。一般军用或较高层次的装配板，才会用到这种外形贴护层。12、DeclinationAngle斜射角由光源所直接射下的光线，或经各种折射反射过程后，再行射下的光线中，凡呈现不垂直射在受光面上，而与“垂直法线”呈某一斜角者(即图中之a角)该斜角即称DeclinationAngle。当此斜光打在干膜阻剂边缘所形成的“小孔相机”并经Mylar折光下，会出现另一“平行光”之半角(CollimationHalfAngle，CHA)。通常“细线路”曝光所讲究的“高平行度”的曝光机时，其所呈的“斜射角”应小于1.5度，其“平行半角”也须小于1.5度。13、Definition边缘逼真度在以感光法或印刷法进行图形或影像转移时，所得到的下一代图案，其线路或各导体的边缘，是否能出现齐直而又忠于原底片之外形，称为“边缘齐直性”或逼真度“Definition”。14、Densitomer透光度计是一种对黑白底片之透光度(Dmin)或遮光度(Dmax)进行测量之仪器，以检查该底片之劣化程度如何。其常用的品牌如X-Rite369即是。15、Developer显像液，显影液，显像机用以冲洗掉未感光聚合的膜层，而留下已感光聚合的阻剂层图案，其所用的化学品溶液称为显像液,如干膜制程所用的碳酸钠(1％)溶液即是。16、Developing显像，显影是指感光影像转移过程中，由母片翻制子片时称为显影。但对下一代像片或干膜图案的显现作业，则应称为“显像”。既然是由底片上的“影”转移成为板面的“像”，当然就应该称为“显像”，而不宜再续称底片阶段的“显影”，这是浅而易见的道理。然而业界积非成是习用已久，一时尚不易改正。日文则称此为“现像”。17、DiazoFilm偶氮棕片是一种有棕色阻光膜的底片，为干膜影像转移时，在紫外光中专用的曝光用具(Phototool)。这种偶氮片即使在棕色的遮光区,也能在“可见光”中透视到底片下的板面情形，比黑白底片要方便的多。18、DryFilm干膜是一种做为电路板影像转移用的干性感光薄膜阻剂,另有PE及PET两层皮膜将之夹心保护。现场施工时可将PE的隔离层撕掉，让中间的感光阻剂膜压贴在板子的铜面上,在经过底片感光后即可再撕掉PET的表护膜，进行冲洗显像而形成线路图形的局部阻剂，进而可再执行蚀刻(内层)或电镀(外层)制程，最后在蚀铜及剥膜后，即得到有裸铜线路的板面。19、EmulsionSide药膜面黑白底片或Diazo棕色底片，在Mylar透明片基(常用者有4mil与7mil两种)的一个表面上涂有极薄的感光乳胶(Emulsion)层，做为影像转移的媒介工具。当从已有图案的母片要翻照出“光极性”相反的子片时，必须谨遵“药面贴药面”(EmulsiontoEmulsion)的基本原则，以消除因片基厚度而出现的折光，减少新生画面的变形走样。20、Exposure曝光利用紫外线(UV)的能量，使干膜或印墨中的光敏物质进行光化学反应，以达到选择性局部架桥硬化的效果，完成影像转移的目的称为曝光。21、Foot残足指干膜在显像之后部份刻意留下阻剂，其根部与铜面接触的死角处，在显像时不易冲洗干净而残留的余角(Fillet)，称为Foot或Cove。当干膜太厚或曝光能量不足时，常会出现残足，将对线宽造成影响。22、Halation环晕指曝光制程中接受光照之图案表面，其外缘常形成明暗之间的环晕。成因是光线穿过半透明之被照体而到达另一面，受反射折光回到正面来，即出现混沌不清的边缘地带。23、HalfAngle半角此词的正式名称是CollimationHalfAngle“平行光半角”。是指曝光机所射下的“斜光”，到达底片上影像图案的边缘，由此“边缘”所产生“小孔照像机”效应，而将“斜光”扩展成“发散光”其扩张角度的一半，谓之“平行光半角”(CHA)，简称“半角”。24、HoldingTime停置时间当干膜在板子铜面上完成压膜动作后，需停置15～30分钟，使膜层与铜面之间产生更强的附着力；而经曝光后也要再停置15～30分钟，让已感光的部份膜体，继续进行完整的架桥聚合反应，以便耐得住显像液的冲洗，此二者皆谓之“停置时间”。25、Illuminance照度指照射到物体表面的总体“光能量”而言。26、ImageTransfer影像转移，图像转移在电路板工业中是指将底片上的线路图形，以“直接光阻”的方式或“间接印刷”的方式转移到板面上，使板子成为零件的互连配线及组装的载体，而得以发挥功能。影像转移是电路板制程中重要的一站。27、Laminator压膜机当阻剂干膜或防焊干膜以热压方式贴附在板子铜面上时，所使用的加热辗压式压膜机，称之Laminator。28、LightIntegrator光能累积器、光能积分器是在某一时段内，对物体表面计算其总共所得到光能量的一种仪器。此仪器中含滤光器，可用以除去一般待测波长以外的光线。当此仪另与计时器配合后，可计算物体表面在定时中所接受到的总能量。一般干膜曝光机中都加装有这种“积分器”，使曝光作业更为准确。29、LightIntensity光强度单位时间内(秒)到达物体表面的光能量谓之“光强度”。其单位为Watt/cm2,连续一时段中所累计者即为总计光能量，其单位为Joule(Watt?Sec)。30、Luminance发光强度，耀度指由发光物体表面所发出或某些物体所反射出的光通量而言。类似的字词尚有“光能量”LuminousEnergy。31、Negative-ActingResist负性作用之阻剂，负型阻剂是指感光后能产生聚合反应的化学物质，以其所配制的湿膜或干膜，经曝光、显像后，可将未感光未聚合的皮膜洗掉，而只在板面上留下已聚合的阻剂图形，的原始图案相反，这种感光阻剂称之为“负性作用阻剂”，也称为NegativeWorkingResist。反之，能产生感光分解反应，板面的阻剂图案与底片完全相同者，则称为PositiveActingResis。电路板因解像度(Resolution，大陆用语为“分辨率”)的要求不高，通常采用“负性作用”的阻剂即可，且也较便宜。至于半导体IC、混成电路(Hybrid)、液晶线路(LCD)等则采解像度较好的“正型”阻剂，相对的其价格也非常贵。32、MercuryVaperLamp汞气灯是一种不连续光谱的光源，其主要的四五个强峰位置,是集中在波长365～560nm之间。其当光源强度之展现与能量的施加,在时间上会稍有落后。且光源熄灭后若需再开启时，还需要经过一段冷却的时间。因而这种光源一旦启动后就要连续使用，不宜开开关关。在不用时可采“光栅”的方式做为阻断控制，避免开关次数太多而损及光源的寿命。33、NewtonRing牛顿环当光线通过不同密度的介质，而其间的间隔(Gap，例如空气)又极薄时，则入射光会与此极薄的空气间隙发生作用，而出现五彩状同心圆的环状现象，因为是牛顿所发现的故称为“牛顿环”。干膜之曝光因系在“不完全平行”或散射光源下进行的，为减少母片与子片间因光线斜射而造成失真或不忠实现象，故必须将二者之间的间距尽可能予以缩小，即在抽真空下密接(CloseContact)，使完成药面接药面(ImulsionSidetoImulsionSide)之紧贴，以达到最好的影像转移。凡当二者之间尚有残存空气时，即表示抽真空程度不足。此种未密接之影像，必定会发生曝光不良而引起的解像劣化，甚至无法解像的情形。而此残存空气所显示的牛顿环，若用手指去压挤时还会出现移动现象，成为一种真空程度是否良好的指标。为了更方便检查牛顿环是否仍能移动之情形，最好在曝光台面上方装设一支黄色的灯光，以便于随时检查是否仍有牛顿环的存在。上法可让传统非平行光型的曝光机，也能展现出最良好曝光的能力。34、Oligomer寡聚物原来意思是指介于已完成聚合的高分子，与原单体之间的“半成品”，电路板所用的干膜中即充满了这种寡聚物。底片“明区”部份所“占领”的干膜，一经曝光后即展开聚合硬化，而耐得住碳酸钠溶液(1%)的显像冲刷，至于未感光的寡聚物则会被冲掉，而出现选择性“阻剂”图案，以便能再继续进行蚀刻或电镀。35、OpticalDensity光密度在电路板制程中，是指棕色底片上“暗区”之阻光程度，或“明区”的透光程度而言，一般以D示之。另外相对于此词的是透光度(Transmittance，T)。此二种与“光”有关的性质，可用入射光(IncidentLight，Ii)及透出光(TransmittedlightI)两参数表达如下，即：T=I／Ii--------------------(1)D=