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Variation de couleur du film sec photorésist : effets sur l’exposition et le développement

Un article technique basé sur les procédés pour les fabricants de PCB.

Cet article résume une évaluation de la production sur place de Taiyada HC-1538B photorésiste en film sec. Il se concentre sur ce qui doit être vérifié lorsque des matériaux plus sombres et plus légers visuellement sont observés lors de l'imagerie par PCB.

Principale conclusion: La variation de la couleur visible du film doit être évaluée au moyen de résultats de production contrôlés, et non pas uniquement par l'apparence.

1. Ce qui a été observé

Pendant la production, différents rouleaux de film sec HC-1538B ont montré une variation de couleur visible. Certains matériaux semblaient plus sombres et un peu plus légers. La question technique était de savoir si cette différence visuelle affecterait l'exposition, le développement, ou la qualité finale des BPC.

Comparison of HC-1538B dry film rolls with visibly different color depth
Comparaison visuelle des rouleaux de film sec HC-1538B avec différentes profondeurs de couleur apparentes.

Le matériel a été évalué à l'aide d'un flux d'imagerie complet : matériau entrant, préparation de surface, lamination, exposition à l'IDL, développement, revêtement de motif, gravure et inspection de l'IOA. Ceci est important parce qu'un défaut trouvé après l'imagerie peut provenir d'un processus ultérieur plutôt que dans le film sec lui-même.

2. Conditions du processus utilisées pour l'évaluation

Les conditions de production enregistrées fournissent le contexte pour l'évaluation. Ce sont des références de processus de ce cas, pas des paramètres universels pour chaque ligne de PCB.

Préparation de surface

ParamètreÉtat réelÉtat recommandéGamme de référence
Vitesse de la ligne2.5–3.5 m/min3.0 m/min2.5–3.5 m/min
Température de séchage90°C90°C80–95°C
Pression de lavage1.5 kg/cm²1.5 kg/cm²1.2–2.0 kg/cm²
Concentration en acide4.5%4.5%3–5%

Laminage

ParamètreÉtat réelÉtat recommandéGamme de référence
Vitesse de laminage1.8–2.0 m/min1.5 m/min1.8–2.0 m/min
Température supérieure/inférieure du rouleau110°C / 110°C110°C / 110°C110–120°C
Température de sortie du panneau45°C50°C45–65°C
Pression atmosphérique4.5 kg/cm²4.5 kg/cm²3.8–5.0 kg/cm²

3. L'énergie d'exposition doit être vérifiée

Le rapport fait état d'un contrôle de l'énergie-exposition à l'IDL de 280 à 300 mA, avec une référence de contrôle à l'échelle d'exposition d'environ 6 à 7 étapes. La recommandation opérationnelle était de confirmer l'énergie d'exposition environ toutes les quatre heures lors du traitement de matériaux présentant des caractéristiques de couleur apparentes différentes.

Une échelle d'exposition et un résultat réel d'imagerie sont plus fiables que de juger l'état d'exposition par la seule couleur du film.

4. Des matériaux plus sombres peuvent montrer une image plus lente après exposition

Pour la partie plus sombre du matériel évalué, l'image est apparue plus lentement immédiatement après l'exposition. La recommandation enregistrée était de laisser environ 15 à 30 minutes, ou plus, le cas échéant, avant le développement, puis d'évaluer le résultat de l'image.

Exposed PCB panel observed during the HC-1538B dry film color variation evaluation
Observation sur place d'un panneau exposé lors de l'évaluation de l'apparence de l'image plus lente après l'exposition.

Les opérateurs devraient éviter de modifier trop rapidement les paramètres de production en se basant uniquement sur l'aspect visuel immédiat. Un temps de retenue approprié après exposition peut empêcher un ajustement inutile d'introduire une autre variable de processus.

5. Les conditions de développement doivent être vérifiées ensemble

L'exposition ne peut pas être évaluée isolément. Le point de développement, la pression de pulvérisation, la concentration du développeur et la température doivent être vérifiés simultanément.

Développement du paramètreÉtat réelGamme de référence
Développement de la vitesse2.8–3.2 m/min2.8–3.2 m/min
Point de développementSupérieur environ 40 %; inférieur environ 50 %40–60%
Pression de pulvérisation supérieure1.2 kg/cm²1.2–1.5 kg/cm²
Réduction de la pression de pulvérisation1.5 kg/cm²1.5 kg/cm²
Concentration des développeurs1.0%0.8–1.2%
Évolution de la température30°C28–32°C

Une approche pratique de dépannage est d'évaluer l'énergie d'exposition, de développer des points et de développer la chimie comme un système connecté.

6. Défauts de l'IOA nécessitant une analyse de la cause racine

L'inspection de l'OI a permis d'identifier plusieurs défauts qui devaient faire l'objet d'une enquête plus approfondie. Le rapport a révélé que certains défauts de résidus de cuivre et de court-circuit étaient associés à la contamination ou au transfert de fils de cuivre dans le processus de revêtement des motifs.

AOI image used to investigate copper residue and short-circuit defects
Image AOI utilisée dans l'étude des résidus de cuivre et des défauts de court-circuit.

D'autres observations en court-circuit ont été liées au grattage physique du matériau de la planche ou de la pellicule sèche feuilletée. Il a été recommandé d'améliorer la manipulation du matériau et de réduire les points de contact dommageables.

AOI image used to investigate short-circuit defects linked to physical scratching
Image AOI utilisée dans l'étude des défauts de court-circuit associés au grattage physique.

7. Résultats de la vérification de production

Le matériel HC-1538B plus foncé a été évalué dans trois groupes de production d'IDL. Le rapport enregistre 344 panneaux au total et les rendements d'IOA suivants.

Groupe de productionQuantitéLargeur minimale de la ligne / espacementRendement d'AOI
420792120 PNL0.225 / 0.10 mm90.13%
220150140 PNL0.125 / 0.12 mm92.5%
22087484 PNL0.15 / 0.12 mm91.27%

Le suivi de la production a permis de conclure que le matériau HC-1538B plus foncé montrait une efficacité de production largement conforme au matériau déjà utilisé sur la ligne et que sa production et sa qualité satisfaisaient aux exigences de fabrication évaluées.

8. Recommandations pratiques à l ' intention des fabricants de BPC

  • Ne pas rejeter le film sec basé uniquement sur la différence de couleur visible. Confirmer d'abord les performances réelles d'imagerie et de production.
  • Confirmer régulièrement l'énergie d'exposition et utiliser une échelle d'exposition plutôt qu'un jugement visuel.
  • Lorsque le matériau plus foncé montre une apparence d'image plus lente, laisser un temps de retenue approprié après l'exposition avant de décider si le réglage est nécessaire.
  • Vérifier l'énergie d'exposition, développer un point et développer la chimie ensemble.
  • Étudier l'ensemble du processus de PCB. La contamination par le placage et les rayures physiques peuvent être confondues avec des défauts de film sec.
  • Utiliser les données relatives à l'IOA et à la production par lots comme base la plus solide pour évaluer la performance des matériaux.

Conclusion

Dans cette évaluation du HC-1538B, la performance a été évaluée au cours de la préparation de surface, de la laminage, de l'exposition à l'IDL, du développement, du revêtement, de la gravure et de l'inspection de l'IOA.

L'imagerie stable des BPC dépend d'un contrôle coordonné de la préparation de surface, de la stratification, de l'exposition, du développement, du revêtement, de la gravure et de l'inspection.

Appui technique

Guangdong Taiyada Optoelectronics Co., Ltd. fournit un photorésiste en film sec pour la fabrication de PCB et fournit un soutien technique selon les structures, l'équipement et les procédés de production de PCB.

Site web: taiyadafilm.com
E-mail : dryfilmtech@gmail.com