引言
光成像工艺是PCB制造过程中的初始工序之一。为确保电路的图像尽可能接近预期设计(即线宽和线距),铜箔的表面制备是最关键的成功因素之一。采用表面清洁剂和微蚀剂的最佳组合将提供具有足够表面积的清洁表面,以提高干膜附着力。制造商有多种选择,应通过考虑所用铜箔的类型以及待清除的污物类别来确定最佳工艺。后续专栏文章将介绍更多铜箔类型详情。
可以将表面制备过程称为成像操作的基础。表面制备对抗蚀剂性能至关重要,可增加后续抗蚀剂压合、曝光和显影过程的工艺窗口。在如今高密度和超高密度互连技术中,4mil线宽和线距的合理良率不再是限制。支持先进封装和IC基板生产的需求推动了成像工艺的发展。
选择
目前有几种选择。除了浮石和氧化铝表面制备外,化学清洗作为确保最佳光致抗蚀剂附着力的一种方法也得到了广泛的应用。在这种情况下,仅采用化学工艺,如酸洗剂和微蚀剂。然而,化学清洗要利用微蚀剂来重新构造铜表面,必须先处理铬酸盐转化涂层。
铬酸盐转化涂层
所有铜箔及层压板生产商通过防变色处理加工铜箔,以防止铜箔表面氧化。该处理基于铬酸,可在铜上形成防止铜氧化的水合铬酸盐膜。在储存期间必须防止氧化,但在微蚀前必须去除铬酸盐,否则将导致差异微蚀或阶梯微蚀。阶梯微蚀将使铜表面产生不均匀的形貌,导致光致抗蚀剂附着力低于最佳值。抗蚀剂“锁定”到箔上某些不均匀区域的可能性相当高,这主要是由于表面轮廓中的极高峰及极低谷。防止这种情况的最好方法是完全去除铬酸盐膜。
过去,耐变色是通过将铜箔浸入含有铬酸盐离子的溶液中来实现的。Yates等人 采用电解技术提高铜箔的抗氧化性。其他人后来引入铬酸锌来改进工艺。
决不能低估铬酸盐膜的韧性。这正是为什么我建议在浮石、氧化铝或化学微蚀之前进行强矿物酸清洗的原因。在这些附加工艺之前,有良好的铬酸盐去除过程,能有效提高抗蚀剂附着力。
化学清洗和微蚀
首先,有必要审查各种化学清洗方法。众所周知,清洁的定义是“使污物溶于溶剂”。基本上,人们应该了解污物的成分,以及最适合去除这些污物的适当溶剂。用于清除污物的化学成分是无穷无尽的。表1简要概述了这些工艺。公司还应联系化学品供应商,就适当的操作参数、设备兼容性和成本征求其意见和建议。
基本化学微蚀工艺