印制電路板實(shí)現(xiàn)圖像成形技術(shù)途徑

　　近年來電子信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展，向體積小型化、高性能化、低價(jià)格化傾向。印制電路板的高密度化、薄型化、高速化、低成本化的要求越來越迫切。為此，要制作高密度的電路圖形，就需要具有高分辯率的光敏抗蝕劑。研制與開發(fā)新的高性能的光敏抗蝕劑擺在印制電路工作者的面前，從目前微電子封裝技術(shù)發(fā)展趨勢分析，高精端的電子產(chǎn)品的載體制造技術(shù)會(huì)在2010年（class A）出現(xiàn)L/S=10/10μm，而（class C）L/S=45/50μm規(guī)格。

　　在抗蝕蝕刻液方面干膜成為主流（以下稱DFR）適用一般的需要，高密度化、低成本化，適用基板擴(kuò)大要求的中，以曝光方式制作電路圖形新的抗蝕劑提出，如：電泳使用的液態(tài)抗蝕劑、電鍍使用的DFR的薄膜型引起市埸的注意。

　　光敏抗蝕劑的涂布方法，按反應(yīng)的形態(tài)分類（見圖1）：

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　　 ⑴ 電泳抗蝕劑

　　1．電泳涂布光敏抗蝕劑模式
　　電泳時(shí)，被涂物（印制電路板）與極板同時(shí)浸漬在高分子電解質(zhì)溶液內(nèi)，通過電壓（直流電流）高分子電解質(zhì)就在被涂物表面析出。

　　陰離子型電泳抗蝕劑情況下，陽極上的被涂物（PCB）與陰極上的極板連接通電，陽極發(fā)生水的電解，于是電解質(zhì)的溶液的Ph值發(fā)生變化，添加中和劑，使胺化合物脫離，抗蝕劑在被涂物析出陰離子型電泳抗蝕劑結(jié)構(gòu)圖（見圖2）：

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　　 2.電泳抗蝕劑的化學(xué)反應(yīng)：

　　根據(jù)電泳抗蝕劑紫外光照射部位，經(jīng)過顯影時(shí)膜不溶解為負(fù)性型（陰極型）和經(jīng)過紫外光照射的部位，顯影液顯影時(shí)不溶解為正性型（即陽極型）。負(fù)性型電泳抗蝕劑，易在堿性溶液中溶解，電解質(zhì)的組成羧基含有不飽和樹脂、中和劑、不飽和單體、光引發(fā)劑等為主要成份的負(fù)性型電泳抗蝕劑。紫外光照射部位（即曝光）的不飽和基的原子團(tuán)聚合產(chǎn)生高分子量化（即架橋反應(yīng)），而非照射部位（未曝光部位）的比較，堿性溶解性能變低，就是利用溶解性能的差別而形電路圖形。

　　正性型電泳抗蝕劑的樹脂含有與負(fù)性型相同的羧基，而感光劑為重氮化合物（以下稱DNQ）。當(dāng)紫外光照射DNQ時(shí)，經(jīng)過茚羧基酸，樹脂被堿性溶解性提高，一般正性型電泳抗蝕劑，經(jīng)過曝光和未曝光部位的溶解度差，利用DNQ光化反應(yīng)，產(chǎn)生的架橋反應(yīng)與負(fù)性型電泳抗蝕劑比較溶解度要小。但是，抗蝕膜硬、脆，很容易在顯影、蝕刻時(shí)電路圖形劃傷產(chǎn)生，所以要嚴(yán)格控制其工藝過程。

　　在工藝過程中增加曝光后進(jìn)行加熱風(fēng)干（Post Exposure Bake：以下稱PEB），未曝光部位產(chǎn)生架橋反應(yīng)的PEB型正性型電泳抗蝕劑的開發(fā)。PEB型正性型電泳抗蝕劑的利用DNQ與茚羧基酸和水酸基反應(yīng)性，使未曝光部位的DNQ與水酸基而產(chǎn)生架橋反應(yīng)，而曝光部位的DNQ的茚羧基酸、水酸基反應(yīng)經(jīng)過高分子化其溶解度不發(fā)生變化。

　?、?液態(tài)抗蝕劑：

　　1． 抗蝕劑的組成和反應(yīng)形態(tài)
液態(tài)抗蝕劑種類很多，其中負(fù)性型抗蝕劑的組成與DFR相類似（見圖3）：
　　液態(tài)光敏抗蝕劑

　　 2．液態(tài)抗蝕劑的涂布方法：

　　涂布方法根據(jù)生產(chǎn)量的特點(diǎn)，最好采用最簡便可操作性好的、小型化工藝裝備，而且兩面同時(shí)進(jìn)行涂布。
　?、?DFR

　　1．負(fù)性型DFR:：

　　負(fù)性型DFR抗蝕劑的厚度為20-50微米，是多數(shù)常規(guī)工藝采用的抗蝕劑。由于對(duì)解像度的要求，使常規(guī)使用的DFR厚度減薄。最近試用的DFR抗蝕劑的厚度達(dá)到7微米，其解像度達(dá)到L/S=6/6微米報(bào)告。

　　并且內(nèi)部的導(dǎo)通孔確保抗張強(qiáng)度，抗蝕劑厚度在30微米以上，用于常規(guī)工藝，但其解像度不如電泳涂布抗蝕劑和液態(tài)抗蝕劑（見表1）：

　　 導(dǎo)體圖形的工藝方法很多，從實(shí)用化來看各有所長和所短。為此，要選擇用圖形成工藝方法時(shí)，就必須從導(dǎo)體圖形的技術(shù)要求出發(fā)，選擇更具有適用性的抗蝕劑。

　　2．正性型DFR：

　　從前所使用的DNQ的感光劑用于正性型DFR進(jìn)行試驗(yàn)，光聚合后的膜層具有高的抗蝕性能，高的抗張強(qiáng)度與附著力。但膜層硬而脆的質(zhì)量普遍存在。

　　今介紹的正性型DFR是液態(tài)狀抗蝕劑，它具有高的解像度和高的作業(yè)效率，成為新的抗蝕液刻液的抗蝕劑。所形成的膜層厚度達(dá)到10微米，抗張強(qiáng)度也很高。羧基、苯酚基水酸基和在堿性可溶性基為基體樹脂，多官能乙烯醚化合物、光酸發(fā)生劑為主要成份。當(dāng)抗蝕劑的成膜時(shí)是堿性可溶成基和多官能乙烯醚起反應(yīng)，生成保護(hù)結(jié)構(gòu)，顯影時(shí)不溶于堿性溶液內(nèi)。

　　紫外光照射，光酸發(fā)生劑分解產(chǎn)生，PEB選擇性架橋結(jié)構(gòu)被切斷，再進(jìn)行顯影時(shí)在堿性溶液內(nèi)發(fā)生溶解。（見表2）：

　　⑶ 曝光技術(shù)方向性和抗蝕劑技術(shù)的展望

　　潛像的形成主要靠抗蝕劑光敏性，并在一次曝光機(jī)內(nèi)形成，超高密度印制電路板制造就會(huì)發(fā)生處理的伸縮采用的對(duì)策就是采用計(jì)數(shù)補(bǔ)正機(jī)能投影分割曝光機(jī)，適用于低成本。短周期。多品種小批量的生產(chǎn)需要。光敏抗蝕劑不采用曝光法而采用激光直接成像法（以下稱LDI）。

　　1．氬離子激光用于光敏抗蝕劑

　　LDI系統(tǒng)使用光敏抗蝕劑的組成，與負(fù)性型中液態(tài)的組成相似。使用時(shí)要特別注重所用激光波長對(duì)感度的影響民必要的。

　　氬離子激光波長為488納米，適用于LDI系統(tǒng)所采用的光敏抗蝕劑，其感光區(qū)域長，波長漂移，高感度化的目的，基體樹脂以及光引發(fā)劑、增感色素系的開發(fā)和上市。經(jīng)過LDI成像導(dǎo)線寬度達(dá)到L/S=40/20微米、30/30微米。

　　2.YAG-SHG激光用光敏抗蝕劑

　　它所使用的光敏抗蝕劑（glass blanks ：CrOx=30nm/Cr =70nm）制作使用液態(tài)抗蝕劑的報(bào)告中，兩種不同類型的不飽和氨酯樹脂使用，達(dá)到高感度曝光量50-100j/m2（見圖4）：
涂覆 2μm 旋轉(zhuǎn)涂覆