乾膜技术手册.doc

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干膜工站技術手冊

目錄
1、 工站簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1
2、 原理作用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3
3、 設備介紹- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4
4、 材料簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7
5、 異常分析及改善對策- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10
6、 其它- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11

1、工站簡介

1.1概述
本工站為干膜工站, 是富葵廠FPC產品制程中的重要工站﹐我們所作的產品—－軟體電路板(FPC)﹐其實質就是若干線路組合,其作用是連接電子元件,因線路中的連接﹑斷開對一個電器的功能有重大作用﹐直接關係到此電器的好与壞﹒而干膜就是線路板之線路形成的首要工站﹐把原本只是銅箔的材料經過曝光及后續的顯影﹑蝕刻形成線路﹒顯影蝕刻出的線路是基于曝光形成的線路﹐曝光質量直接決定產品最終品質（功能）﹐對產品的良率有關鍵作用

由于干膜工站中大量使用的一种原材料稱為干膜(dry film﹒与之對應的還有濕膜,本工站不用),其是該工站中最重要的的材料, 所有經過產品都必須使用干膜﹒為体現其重要稱之干膜工站﹒
1.2干膜流程簡介:
在介紹干膜流程之前先讓我們看一下公司的產品---FPC的簡單流程圖(如下):
鑽孔
NC Drilling
黑孔
Black Hole
鍍銅
Cu Plating
壓膜
D/F Lamination
曝光
Exposure
顯影/蝕刻/去膜
D.E.S.
自動光學檢測
AOI
CVL假貼合
CVL Pre-Tack
CVL壓合
CVL Lamination
沖孔
Hole Punching
錫鉛電鍍/噴錫
Sn/Pb Plating or HAL
印刷
Printing
沖型
Blanking
電測
E-test
雙面板
Double Sided
單面板
Single Sided

:
圖中紅圈標示處為干膜在整個產品流程中的位置
1.2.1單面板流程:

轉料
曝光
壓膜
下料

下料流程:由原料倉庫根據生管排配直接發放相應的銅箔﹑干膜﹑生產流程單﹒
壓膜流程﹕干膜工站根據當日生產排配進行壓膜作業﹒壓膜前確認銅箔類型﹑干膜類型及兩者品質﹑壓膜條件﹐確認后進行架設干膜﹑銅箔﹒壓膜后作標示﹐參看《壓膜制造作業規範》
曝光流程﹕根據生產流程單將相應料號﹑版本的底片架設﹐將相應壓膜后銅箔上料作業﹒參看《單面連續曝光制造作業規範》
轉料流程﹕將填寫完整的生產流程單隨曝光后銅箔轉入下一工站（DES）﹒
1.2.2 雙面板流程:
清板
戳孔
壓膜
清板
下料

轉料
曝光

下料流程﹕由原料倉庫根據生管排配發放相應干膜﹐銅箔﹑生產流程單由干膜上一工站（微蝕）轉入；
清板流程﹕雙面板有兩次清板過程﹕轉入后干膜工站后壓膜前清潔銅箔﹐戳孔后曝光前清潔銅箔；
壓膜流程﹕干膜工站根據當日生產排配進行壓膜作業﹒壓膜前確認銅箔類型﹑干膜類型及兩者品質﹑壓膜條件﹐確認后進行架設干膜﹑壓膜作業﹒參看《壓膜制造作業規範》
戳孔流程﹕將壓過膜的雙面板銅箔在四角D孔處以戳孔烙鐵戳孔﹒
曝光流程﹕根據生產流程單將相應料號﹑版本﹑周期的底片架設﹐將相應壓膜后銅箔上料作業﹒參看《手動曝光制造作業規範》
轉料流程﹕將填寫完整的生產流程單隨曝光后銅箔轉入下一工站（DES）﹒

1.3干膜工站環境规定：
由于干膜工站使用材料及生產品質规定﹐對干膜工站的環境有特殊规定﹐即﹕
干膜材料對環境规定﹕
1、 恆溫﹕22.2±2.8℃
2、 弱光
底片及銅箔材料對環境规定﹕
1、 恆溫﹕22.2±2.8℃
2、 恆溼﹕50±5％
產品品質對環境规定﹕
1、 正壓﹕大于13psl
2、 室內潔淨度 10000級
為滿足這几种规定﹐干膜工站建立無塵室

2、干膜各工序原理說明
2.1壓膜原理﹕
壓膜時干膜覆蓋膜被掀起,以感光層的一面与銅箔接触在壓膜機高溫﹑高壓﹑平整的膠滾壓制下進行；
加熱可减少光阻之黏度並增长流動性，壓力可將流動狀態之光阻擠入表面
光阻及基板附著力是藉由光阻膜順著銅表面流動達成（下圖以雙面板壓膜為例）﹒

上下加壓

2.2 戳孔原理﹕
运用干膜在高溫下收縮碳化原理﹐采用電烙鐵在雙面板銅箔上四個D孔戳孔﹐便于在曝光机上套PIN定位﹒
2.3 清板原理﹕
清板是运用清板機的粘性膠滾的粘性在高壓下把銅箔上的塵埃﹑膜削粘去﹐來達到清潔銅箔目的﹐同時壓在粘塵滾輪上的粘塵紙將其上的贓物除去﹐使膠滾可以連續不斷的清潔銅箔﹒（僅用于雙面板銅箔）

粘塵紙卷
粘塵膠滾
雙面板銅箔

2.4曝光原理﹕
因曝光前乾膜感光層組成為有機之高分子化合物﹐具有大量自由基，經曝光机曝光﹐則有：
未被線路覆蓋的地方經UV曝光過程之聚合curing產生化學變化，固化在銅箔基材上﹐不能被顯影液洗去﹒
被線路覆蓋部份曝光后感光層不變﹐在顯影時能被顯影液洗去露出銅面，
線路
曝光前﹕

底片

感光層

銅箔基材

曝光后﹕

平行光線
線路

底片

已變質的感光層

銅箔基材

3、設備介紹

3.1干膜常用設備有﹕
壓膜機﹑壓膜收料機﹑清板機﹑單面曝光机﹑雙面曝光机﹑戳孔烙鐵
3.1..1壓膜機﹕
干膜現用壓膜機(鍵豪JH 108-69型)﹐用于銅箔壓膜﹐是干膜工站的重要設備（如右圖）﹐可用于250mm－500mm寬度範圍內單﹑雙面板銅箔進行壓膜﹒重要參數有壓力﹑溫度﹑速度﹐這些參數可根據不同料號調整﹐使用方法參看《壓膜制造作業規範》﹑《壓膜曝光机條件設定表》﹒《鍵豪壓膜機操作說明書》

3.1.2 壓膜收料機﹕
壓膜收料機﹐由支架﹑馬達﹑調速器﹑同心轉軸組成﹒用于單面板銅箔壓膜收料﹐收料時銅箔与壓膜机對齊﹐根據壓膜速度調整其馬達至適當轉速﹒

3.1.3清板機
清板機是﹐由支架﹑馬達﹑清潔滾輪紙卷﹑膠滾及調速調壓旋鈕組成﹒用于雙面板銅箔（壓膜前后）清潔﹒重要參數有壓力﹑速度﹐可通過旋鈕調節﹒使用方法參看《壓膜制造作業規範》﹑《壓膜曝光机條件設定表》﹒

3..1.3雙面板曝光机
雙面板曝光机（ORC HMW201B－5K型）﹐重要有中央控制芯片﹑真空系統﹑冷卻系統﹑感應反饋系統﹑燈管﹑上下曝光框架及控制面板等組成﹐用于雙面板銅箔曝光﹐以形成線路﹒重要參數有吸真空值﹑曝光強度﹒可通過控制面板進行設置﹒使用方法參看《手動曝光制造作業規範》﹑《壓膜曝光條件設定表》﹒《ORC曝光机操作說明書》

3..1.4單面曝光机
單面板曝光机為鍵豪型號﹐重要有中央控制芯片﹑真空系統﹑冷卻系統﹑感應反饋系統﹑燈管﹑收放料控制系統及控制面板等組成﹐用于單面板銅箔曝光﹐以形成線路﹒重要參數有吸真空值﹑曝光強度﹑銅箔走速﹒可通過控制面板進行設置﹒使用方法參看《單面連續曝光制造作業規範》﹑《壓膜曝光條件設定表》﹑《單面連續曝光机操作說明書》

3.1.5戳孔烙鐵
戳孔烙鐵（HAK 936型）﹐作用將壓膜后雙面板定位PIN處的干膜戳開﹐便于套PIN﹒
﹕

3. 2干膜常用儀器有﹕
溫濕度記錄儀﹑落塵測試儀﹑紅外線測溫儀器﹑正壓錶﹒
3.2.1溫濕度記錄儀器﹕
溫濕度記錄儀器﹐是量測和記錄干膜無塵室內溫度和濕度的重要工具﹐實行24小時監控﹒溫度﹑濕度是無塵室環境重要指標﹐影響到干膜產品品質﹒

3.2.3落塵測試儀器
落塵測試儀是量測無塵室內一定直徑塵埃的數量﹐塵埃數目是環境的另一重要指標關係者干膜產品品質﹐監測無塵室塵埃具有重要意義 測試方法參看《無塵室維修保養辦法》

3.2.4紅外線測溫儀﹕
紅外線測溫儀器﹐是測量壓膜前干膜溫度是否在规定範圍內﹑校正壓膜機滾輪溫度 ﹐兩者溫度對干膜品質有很大影響﹒

正壓表是量測無塵室內和外界壓差的儀表﹒為不使外界塵埃進入無塵室﹑保持清潔環境﹐需使室內氣壓大于外界以阻擋塵埃進入﹒這就需保持相當的壓差﹒
3.2..5正壓錶

﹕

4、材料介紹

4.1干膜工站主材料有:
1﹐干膜﹔2﹐銅箔﹔
4.1.1干膜材料﹕
干膜是干膜工站的重要材料﹐由Polyester﹐photoresist﹐polythylone三部分組成(如下圖)﹐其作用分別為﹕
Polyester（覆膜層）﹕
一、支持保護感光層
二、隔絕氧氣
三、防止或克制光聚合作用

Photoresist（感光層）﹕
一、 進行光化學反應﹔
二、 形成覆蓋膜保護線路上的銅
感光層組成﹕
一、感光啟始劑及光敏劑 (photo-initiator & sensitizer)
二、黏結劑(binder)
三、單體或中體/寡聚物 (monomer or oligonm)
四、塑化劑及附著力促進劑(plasticizer & adhesion promoter)
五、染料(dye)﹒
polythylone （隔阂層）﹕
一、 隔離感光性高分子﹔
二、 沾黏至其他聚酯層

Polyester

photoresist

polythylone

4.1.2干膜作用﹕
干膜覆蓋在銅箔之后﹐曝光机上在UV燈光的作用下﹐沒有被底片線路覆蓋的地方干膜發生光化學反應后硬化﹐硬化的干膜不能被顯影液化去﹐在蝕刻時保護銅面；而被底片線路覆蓋的地方 ﹐未被光照射﹐此處干膜能与顯影液反應而被除去，露出銅面，在經過蝕刻液時此處銅面就會被蝕刻去﹐從而形成線路﹒
4.1.3干膜類型及用途﹕
類型有長春1040﹑1030﹐現在實驗用長春1640﹐
1040与1030感光層組成相同但感光層的厚度不一樣﹐1040感光層厚度為40μm,1030感光層厚度為30μm ﹐1040具有更好的的覆蓋能力﹐1040用于雙面板壓膜﹐1030用于單面板；
1640与1040相比是感光層組成不同﹐具有更好的流動性﹐厚度為40μm﹐兩者都用于雙面板﹒
干膜寬度有9.75Inch﹐11.875Inch﹐19.5Inch.
4.1.4干膜的儲存﹕
由于干膜在高溫﹑白光作用下就會發生反應﹐故：
1、存儲溫度﹕5℃－20℃﹐且越低越好﹒
2、避光保存
（壓膜后﹐曝光后銅箔也不可見白光﹐且在72小時之內處理）

4.1.5干膜使用注意事項﹕
三、 干膜放置時應用支撐架﹐不可直接放于地面或桌面﹐任何稍有不平整都會對其导致傷害
1、 干膜使用前應回溫至20℃－25℃﹒
4.2銅箔﹕
銅箔是工站中另重要材料分為雙面板銅箔和單面板銅箔兩種﹒這兩種銅箔的組成﹐及使用方式都有很大的區別重要表現在﹕
1、 結構不同﹐看右圖
銅面

銅面

粘結劑

基材
粘結劑

粘結劑
基材

銅面

（單面板銅箔結構） （雙麵板銅箔結構）

從圖即可看出雙面板是雙面覆銅﹐單面板是單面覆銅；
1、第三 2、壓膜時雙面板是在上下銅面同時壓膜﹐單面板只是覆銅面壓膜；﹒
3、曝光用的曝光机不同﹐雙面板是上下兩張底片同時曝光（用ORC曝光机）﹐單面板只是覆銅面一張底片曝光（用RTR曝光机）；
方1、 4、壓膜用的干膜型號不同﹐雙面板用1040型﹐單面板用1030型
5、兩種銅箔在干膜工站形式不同﹐雙面板是片狀﹐單面板是卷狀

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6、雙面板是上面有許多各樣鑽孔經過加工﹐上下面互為導電﹐單面板未有加工﹒
4.2.2銅箔分類﹕
根據銅箔的材料﹑尺寸和前工站的加工形式不同﹐銅箔有許多不同的型號（或料號）﹐每一种料號有其對應的銅箔﹒
銅箔厚度有1.0OZ﹑0.5OZ﹒寬度雙面板銅箔均為250mm﹐單面板銅箔有250mm﹑350mm﹑500mm三种﹒
4.2.3銅箔儲存﹕
銅箔應存放于恆溫﹑恆溼的環境下﹐以避免其漲縮﹐氧化
4.2.4銅箔使用注意事項﹕
由于銅箔用于制造線路﹐任何折傷壓傷都會使產生的線路导致缺陷﹐形成不良品﹒故在操作﹑搬運﹑儲存及放置時應注意
雙面板銅箔：
應雙手對角拿板﹐以避免折傷；
不拉﹑不推﹐以避免刮傷；
擺放整齊﹐以避免壓傷﹒
單面板銅箔：
不可放置直接桌面﹑地面﹐避免与硬物接触﹐避免壓傷
收料時應卷整齊﹐避免折傷﹒

5、異常分析及改善對策
在生產過程中各种各樣的異常時常都會發生﹐有許多反复發生的老問題﹐為了減少這類問題的發生﹐我們對以往發生過的問題進行分析檢討找出一些合适的方法解決﹐並預防問題的再度發生﹒以下為几個案例
﹒
項目
序號
異常描述
因素分析
短期對策
長期對策
案例﹒1
底片清潔液變質
2023年1月15日﹐連續几個單的242＃有固定缺口﹐均為一套底片所作且在同一位置﹒
經查實為底片清潔液變質﹐可擦去補線筆跡﹐缺口處即為補過線路
不用底片清潔液擦拭補線處
更換變質的底片清潔液
案例﹒2
045曝光偏位
2023年1月22日﹐鍍錫發現045＃几個單因曝光偏位導致鍍錫線与大銅面斷開﹐导致無法鍍錫﹒

1﹒底片設計時鍍錫線過于靠邊﹐
2﹒所用的2＃單面曝光机有走偏現象﹒
1﹒對已导致斷線的產品用印刷用銀漿補線（可補救）﹔
2﹒對于排版靠邊的底片在1＃單面曝光机上作
1﹒更改底片排版設計﹔
2﹒修复2＃單面曝光机﹐使其不再走偏
案例﹒3
016銅箔壓膜氣泡
每當016銅箔壓膜時有氣泡导致大量物料浪費
1﹒銅箔較寬對滾輪平整性规定較高﹕
2﹒有氣泡時所用滾輪為舊滾輪﹔
設專用滾輪﹐專門壓016銅箔﹒
設置一臺專門壓膜機用于壓016銅箔﹒
案例﹒4
327＃曝反
2023年12月間﹐AOI在檢測327＃時發現有許多曝反导致大量廢品﹐經分析發現﹕

1﹒有327＃為純銅料（僅貼一面COVER﹐壓膜后以無法變出）無鑽孔﹐無法對孔﹔
2﹒底片設計對稱﹐不易辨認﹒
采用5個PIN

設計底片時設計為不對稱PIN

6、其它
除了前面闡述的一些問題外還有許多問題﹐需妥當處理
6.1安全問題﹕
1、 干膜工站酒精﹑底片清潔液及干膜這三者都是易燃品﹒严禁火源進入工站內﹒
2、 壓膜機滾輪轉動
3、 割膜時用美工刀故割膜小心
4、 RTR自動捲收操作時請勿將手和其他物品靠近馬達和卷曲軸;
5、 手動作業時,待一個機械動作完毕后,方可按鍵操作下一個動作
6、 一人正在框下手動調節時,其别人員不可按鍵操作
7、 在做機臺保養時必須將機臺上所有的電源關掉
6.2改善﹕
為不斷提高產品品質需進行持續的改善﹐近一段時間干膜做了以下改善 活動﹕
1、 引入SHIPLY干膜﹐减少凹陷﹑斷線不良﹐此种干膜能有效添覆
銅箔微小凹陷﹐從而減少凹陷﹑斷線
2、 在底片上貼遮光膠帶﹐減少由于割膜不齊而在顯影時导致顯影不潔﹐以至于蝕刻后連線﹒
3、 清板方式的改進﹐原來的清板機清板不能將戳孔后殘留于PIN位的黑焦除去﹐曝光套PIN時黑焦留于底片上不易清除﹐會导致曝光臟點﹒采用手動清板能有效解決這個問題﹒
6.3環境維護﹕
前面已經講述過干膜工站對環境高標準﹐嚴规定﹒以達到環境﹐就需經常量測和維護﹒
無塵衣清洗1次／週
落塵量測1次／月
全面7S 4次／天
机台全面清潔1次／單
附屬設施:
傳遞箱
為避免外面塵埃大量進入無塵室,設置兩個傳遞箱作為物料進出干膜的通道所有.不得同時打開傳遞箱的兩門,以免塵埃大量進入和損坏傳遞箱.
冰箱:
用于新發干膜回溫及空調關閉時干膜存放.
對講机:
安裝在傳遞箱徬邊,便于轉接物料時信息轉達.
電話:
与外界信息交流重要通道. 公司內每一工站﹑部門均有電話﹐可以方便﹑快捷的信息傳遞﹐