1 引言

隨著電子產品的多功能化、小型化、輕量化的發展,細線路的設計成為電路板生產的必然趨勢。用傳統的氫氧化鈉和氫氧化鉀等無機堿溶液進行去膜處理已經不能滿足精細線路的加工要求,業內人士逐漸開發出新型的以有機堿作為主要成分的水溶性有機去膜液[1-6]。以有機堿作為主要成分的新型有機去膜液具有去膜效率高、對錫鍍層和銅面攻擊弱、容量大、保養周期長等優點,因此,水溶性有機堿去膜液被越來越多的PCB制造商所接受[7-10]。

2 傳統無機去膜液的缺陷

PCB線路的設計越來越密集,制作越來越精細。提高HDI板的方法之一是減少導線寬度,增加導線密度,線寬/間距(L/S)走向精細化,由100mm/100mm→80mm/80mm→50mm/60mm→40mm/50mm,甚至出現了25mm以下的超精細線路,傳統的無機去膜液在80mm/80mm以下就顯現出其不足之處,其主要缺點有:

1)對附著力強的干膜/濕膜在細線路膜褪除效果差,夾膜引起的連線,對高密度細間距中膜無法褪除干凈而造成線路間短路;

2)褪膜速率低,處理時間長,生產效率低;

3)褪膜后膜碎成大片狀,易纏輥輪,而且可能粘附板面,不容易過濾,易堵塞噴嘴;

4)在HDI板或FPC小孔板的應用上,對孔內墜膜的去除能力差,會出現這種孔內無法去除干凈的問題;

5)NaOH易氧化銅面,使銅面產生這種發暗、發黑,影響外觀;

6)NaOH對鍍錫層影響嚴重,它會產生溶錫現象,因此需要對錫層進行加厚,防止錫會完全溶解掉,這樣增加了生產成本,且錫溶出后又可能重新沉積在銅線路表面上,造成后續的工序中蝕刻不凈,影響線路品質;

7)換缸頻率高,每天必須對設備進行保養,勞動強度大;

8)產生的廢液量多,水消耗量大,不符合節能減排的要求。

3 新型有機去膜液的優勢

新型有機去膜液能解決現階段傳統無機去膜液遇到的瓶頸,滿足現階段電路板的品質要求,其主要優勢有:

1)適合于精細線路干膜的去除,能有效去除夾膜,保證后續蝕刻的品質;

2)褪膜速率快,比傳統無機去膜液大大提升,特別對二次干膜有良好的褪除速率和效率;

3)不腐蝕銅面、錫面、金面,不攻擊綠油等阻焊膜;

NaOH去膜液

新型有機去膜液

4)膜碎呈細小均勻顆粒狀,膜渣大小適中,過濾容易,不堵塞噴嘴;

5)槽液壽命長,保養周期7~10天,提升生產效率;

6)廢液量少,COD含量低,滿足客戶廢水處理要求;

7)泡沫量少,可減少由于藥液溢出而造成的浪費,也不必消耗過多的消泡劑。

NaOH去膜液

新型有機去膜液

4 新型有機去膜液的作用機理

褪膜機理分為兩種類別:

1)總體溶解:該方法在使用溶劑型干膜或半水溶性干膜時使用,主要是使用不含水的全溶劑型配合有機胺的去膜劑,干膜在去膜劑中全部溶解而除去。該方法需要消耗大量的有機溶劑,毒性較大,生產成本高。因此溶劑型干膜已經逐步被全水溶性干膜代替,這種去膜方法已經很少使用,只有在少數特殊的工藝或需要使用特殊干膜的情況下才使用。

2)滲透、膨脹、裂解和破碎:這是現在水溶性有機去膜液褪除干膜時最常用的方法,去膜液滲透到干膜中,干膜快速膨脹,在干膜和銅表面發生化學作用,使干膜蓬松,鍵合力減弱,同時通過內應力和化學溶解的共同作用,干膜裂解成細小不溶的微粒,再被沖洗褪下,示意圖如圖所示。

5 總結

采用新型有機去膜液具有能有效去除夾膜,保證后續蝕刻品質要求;去膜速度快;不腐蝕銅面;膜碎呈細小均勻顆粒狀,過濾容易,不堵塞噴嘴;槽液壽命長,提升生產效率;廢液量少;泡沫量少等優點。

參考文獻

[1]HYOJIN LEE, et al. Photoresist stripping liquid composition and stripping methof for photoresist using photoresist stripping liquid composition.Patent, ZL 200410059459.5, 2004.6.28.

[2]SHIGESHI YOKOI, et al. Stripping liquor for photoresist and photoresist stripping method therewith. Patent, ZL 02128219.6, 2002.8.2.

[3]WEI-YONG KIM,et al. Photoresist remover composition. Patent,ZL 03821966.2,2003.9.30.

[4]GYOO-CHUL JO,et al. Composition and method for removing copper-compatible resist. Patent,ZL 200410076979.7, 2004.8.27.

[5]BYONGUK YUN SOKI KIN SOONGBAE, et al.Photorresist stripping liquid composite. Patent, ZL 200510102849.0, 2005.9.13.

[6]KAZUMASA WAKIYA, et al. Stripping liquid for photoresist and photoresist stripping method using said stripping liquid. Patent, ZL 02141841.1,2002.8.23.

[7]IICHIO IKEMOTO, et al. Photoresist cleaning composition. Patent, ZL 00134237.1, 2000.9.28.

[8]SUKEO ISHIKAWA, et al. Liquid composition for removing residue of photo-corrosion-inhibitor.Patent, CN02155744.6, 2002.12.04.

[9]SUK-IL YOON,et al. Photoresist remover composition. Patent,ZL 01810235.2,2001.6.7.

[10]SHIGESHI YOKOI, et al. Stripping liquid for photoetching colloid and photoetching colloid stripping method using the same stripping liquid.Patent, ZL 02142279.6, 2002.8.29.

作者簡介:

帥和平(1975-),男,任深圳市瑞世興科技有限公司總經理,主管公司研發工作。