PCB图形转移过程中采用湿膜的好处是什么

最早PCB生产过程的图形转移材料采用湿膜，随着湿膜的不断使用和PCB的技术要求提高，湿膜的缺点也显露出来了，主要聚中在生产周期长、涂膜厚度不均、涂膜后板面针眼和杂物太多、孔中显影困难。导致了湿膜的后续生产问题较多，过程控制起来困难，最终湿膜被干膜取代了。

随着PCB装配技术发展，以及PCB的线条和线间距愈来愈小、精度和密度要求也提高了，传统干膜在这样的PCB图形转移过程中问题出现，主要体现在干膜的分辨率不能再提高(主要是干膜的聚酯覆盖膜造成的)，已不能满足特殊PCB生产的需要，而基材的针眼、凹坑、划伤影响了贴膜的效果，从而造成成品的沙眼、缺口、断线等。先进的湿膜为这些问题的解决提供了一种途径。

一 湿膜的特点

1. 附着力、覆盖性好

湿膜本身是由感光性树脂合成，添加了感光剂、色料、填料及溶剂的一种蓝色粘稠状液体。基材上的凹坑、划伤部分与湿膜的接触良好，且湿膜主要是通过化学键的作用与基材来粘合的，从而湿膜与基材铜箔间有优良好的附着力，使用丝网印刷能得到很好的覆盖性，这为高密度的精细线条PCB的加工提供条件。通过表一可以说明湿膜的附着力：

表一 干膜、湿膜附着力试验对比表

涂层类型 模 块 脱 落 比 例(%)

6*6mil 7*7mil 8*8mil 9*9mil

干膜 0.06

0.01 0.02 0

湿膜 0 0 0 0

表一的数据表明了湿膜的附着力比干膜好得多，相对于精细线条的制作湿膜要好得多。

2.优良的分辨率

湿膜与基材的接触性、覆盖性好，又采用底片接触式曝光，缩短了光程，减少了光的能损失、光散射引起的误差。这使湿膜的分辨率的一般在25μm以下，提高了图形制作的精密度，而实际生产中干膜的分辨率很难达到50μm。

3.成本低廉

湿膜的厚度可控，一般来说比干膜较薄，包装费用也低，相对来讲湿膜成本要低点。湿膜在精细线条的内层制作过程中合格率大大提高，同干膜相比节约20%的材料成本。显影湿的速度要快30%，蚀刻速度也可提高10—20%，褪膜的速度也可增加，从而节约了能源、提高设备的利用率，最终成本降低了。

4.消除板边发毛

贴干膜板边易发毛、易产生膜碎，在生产过程中会影响板子的合格率，印湿膜的板子边缘没有膜碎和发毛现象。

二 湿膜的工艺流程

我们公司根据自身条件，使用了多种湿膜，最后选用了北京力拓达的湿膜。其内层工艺操作流程如下：

刷板(基板前处理)　→　丝网印刷　→　烘干　→　曝光　→显影　→蚀刻　→　去膜

一般的双面板工艺流程：

刷板(基板前处理)　→　丝网印刷　→　烘干　→　曝光　→显影　→电镀　→　去膜　→　蚀刻

三 湿膜应用时的操作要点

1.刷板

对前工序提供的材料(即生产板)要求板面无严重的的氧化、油污、折皱。我们采用酸洗(5%硫酸)喷淋，除去有机杂质和无机污物，然后使用500目的尼龙刷辊磨刷。刷板后要达到：铜表面无氧化、铜表面被均匀粗化、铜表面具有严格的平整性，还要铜表面无水迹。这种效果增强了湿膜与铜箔表面的结合力，以满足后续工序工艺的要求。刷板后的铜箔表面状态直接影响PCB的成品率。

2.丝网印刷

为达到需要厚度的湿膜，丝印前要选丝网，要注意丝网的厚度、目数(即单位长度上的线数)。膜厚同丝网的透墨量有关，油墨的理论透墨量(Uth)为：

Uth=Dw2 \(w+d)2 ×1000

( D ─ 网沙厚度 d ─ 线径 w ─ 开口宽)

实际透墨量还与湿膜粘度、刮胶压力、刮胶移动速度有关，为达到均匀覆盖，刮刀口要轫磨好。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之间，膜过厚容易产生曝光不足、显影不好，预烘难控制，易造成战地片，操作困难。膜过薄易产生曝光过度，耐蚀性好，电镀时的绝缘性差，去膜也困难。制造0.15μm以下的精细线条，膜后应小于20μm.

湿膜在用前要调好粘度，并充分搅拌均匀，静止十五分钟，丝印房间的环境要保持洁净，以免外来杂物落在面上影响板子的合格率，温度要控制在20℃左右，相对湿度要在50%上下。

3.预烘

预烘参数使用第一面在80-100℃烘7-10分钟，第二面也在80-100℃烘10-20分钟。预烘主要是蒸发油墨中的溶剂，预烘关系到湿膜应用的成败。预烘不足，在贮存、搬运过程中易粘板，曝光时易粘底片，最终造成断线或短路;预烘过度，易显影不净，线条边缘由锯齿状。预烘直接影响到PCB的质量，所以在平时的操作重要经常测试湿膜厚度，并根据环境温度的变化调节烘箱的参数，经常检查烘箱的鼓风和循环系统是否良好。烘干后的板子要尽快曝光，最好不要超过12小时。

4.曝光

曝光是在紫外线的作用下，湿膜中的单体分子在吸收光能量后产生的光聚合反应过程。选用功率大的曝光机，以减少曝光时间和热量的累积，保证曝光图形的稳定性和减少粘底片。每班要保持曝光间洁净，以免杂物附着在版面造成沙眼、缺口、断线，做曝光尺来调整曝光时间，避免造成曝光量过大或曝光量不足，最后曝光级数要控制在6-8级之间。曝光时同一种印制单板尽量在同一位置曝光，尽量保证同一种板子棘手的能量相同。曝光量过大，抗蚀刻、抗电镀的效果较好，但存在去膜效果不理想及图形线路缩小(使用正片)或扩大(使用负片)，曝光不足，造成显影不良，耐蚀性差，线条边缘发毛，线间距增大或减小，在蚀刻时易造成短路或断线。

5.显影

显影是将没有曝光的湿膜层部分除去得到所需电路图形的过程。严格控制显影液的浓度(10-12g/l)、温度(30-34℃)，显影液浓度太高或太低都易造成显影不净。优化显影速度使其与曝光量匹配，经常清洗喷嘴，让喷嘴的压力及分布一致。显影时间过长或显影温度过高，会对湿膜表面造成劣化，在电镀或酸性蚀刻时出现严重的渗度或侧蚀，降低了图形制作的精度要求。

6.蚀刻和去膜

蚀刻最终得到我们需要的电路图形，蚀刻液可以选用碱性三氯化铁、酸性氯化铜和氨水。蚀刻时不同铜箔厚度要使用不同的蚀刻速度，蚀刻速度还要与蚀刻液的温度、浓度匹配，经常维护蚀刻机的喷嘴，保持压力和喷液分布均匀，不然最后造成蚀可不均和边缘起铜丝,影响PCB的品质。去膜我公司采用4-7%的氢氧化钠溶液在50-60℃进行，主要是氢氧化钠使膜层膨胀再细分的过程，控制好参数孔内的湿膜也能褪掉。我们在特殊的双面板使用湿膜做图形转移达到了很好的效果。