1、如何为产品选择适宜的 图像处理工艺？,内容,工艺说明 工具及基材的影响 工序的影响：内层、外层、绿油 设备的影响 回报率的计算,1 - 工艺说明,工艺定义 散射光 准直光 平行光 激光直接成像,折射 漫射 衍射,折射,漫射,衍射,当介质层发生变化时光线所产生的方向改变,当遇到微小粒子时光线所产生的方向改变,当接触到介质边缘时光线所产生的方向改变,平行度 倾斜度,对于一个已知的光束而言，所有的光线互相平行：,平行度,一已知平行光线照射在一球面产生光线角度偏差：,倾斜度,平行度 倾斜度,平行角,倾斜角,1 工艺说明,散射光 准直光 平行光 激光直接成像,散射光,散射光,光线由镜面聚集然后再反射至板
2、面,散射光,系统内每一点所发出的光线都聚集在一个特定的圆锥体内,散射光,板面上的每一个点都吸收来自不同角度的光线,散射光,正如光线角度分布曲线所示，大部分的光线都以小于30度的入射角抵达板面。,散射光,1 工艺说明,散射光 准直光 平行光 激光直接成像,准直光,准直光,从左视图可以看出，准直光源位于抛物线的焦点上。,准直光,从俯视图可以看出，准直光系统与散射光有相似之处。,准直光,从侧视图看，光线是平行的；从俯视图看，光线是散射的。结果就使得较小的能量分布在一个较大角度范围内。,准直光,在小角度范围内，光线更加集中（参见粉红色曲线）。,散射光 准直光,散射光,准直光,1 工艺说明,散射光 准直
3、光 平行光 激光直接成像,平行光,平行光,光源位于抛物线的焦点上，所有光束基本平行，产生的光即为平行光线。,平行光,光线束基本平行，光锥角度非常的小。,平行光,能量集中于非常小的角度范围内(1.5),散射光 准直光 平行光,散射光 准直光 平行光,散射光,不同入射角所对应的能量分布,散射光 准直光 平行光,散射光 准直光 平行光,准直光,散射光 准直光 平行光,平行光,散射光 准直光 平行光,对不同入射角的能量分布比较,1 工艺说明,散射光 准直光 平行光 激光直接成像,激光直接成像,成像能量,成像能量范围在10-30 mJ/cm2 之间, 第一成像点 第二成像点 第三成像点 三点总和,像素模
4、型,Y轴扫描,X轴扫描,像素效果,2 - 基材及工具的影响,光线的衍射 基材的影响 边缘效应 曝光敏感性 基材公差,基材的影响：层叠,8000 m,100 m,15 m,25 m,40 m,35 m,50- 2000 m,玻璃,菲林,保护膜,麦拉,抗蚀剂,铜箔,绝缘层,基材的影响：折射,玻璃,菲林,保护膜,麦拉,抗蚀剂,铜箔,绝缘层,基材的影响：折射,玻璃及菲林 （无影响）,PCB, 绝缘材料 + 铜箔 (无影响),菲林保护层、 麦拉、干膜 所组成的散射区,玻璃及菲林 （无影响）,PCB, 绝缘材料 + 铜箔 (无影响),气泡的影响,玻璃与菲林之间的气泡,菲林与板面之间的气泡,菲林与保护膜之间
5、的气泡,保护膜,气泡,偏移,气泡使得菲林与铜面之间的距离增加,基材的影响:漫射,感光性基材的漫射,分子的漫射,光线的漫射,对于平行光而言，某一固定区域要么是黑的，要么是曝光了的。边缘形状非常明显,对于散射光而言，某些区域可能照不到全部入射光线。某些黑暗区域可能逐渐变得明亮，而有些明亮区域则缺少足够的光线边缘形状是连续的,光线的漫射,对于铜箔上的某一特定点而言，光线来自某一特定的光锥。,当这一点在某一遮罩下时，光锥内的部分光线仍然能够照射到该点。,当光锥完全在遮罩下时，没有光线能够照射到该点。,光线的漫射,过渡距离：D取决于 光锥角度 遮罩与板面的距离 光锥角度越大，过渡距离越大 遮罩与板面距离
6、越大，过渡距离越大,过度距离 = D,光线的漫射,F为圆环内的能量值（a角度内）Ep 为遮罩与铜面的距离F板面 为到达板面的总能量，其中 x 为光线与板面照射点的水平距离,d,能量分布,蓝色：散射光 粉红：准直光,%,曝光点周围的能量分布,由蓝至红分别为散射光、准直光、平行光光线密度和板面上某点与曝光中心点距离之间的关系曲线,漫射的影响：能量公差,对不同能量值，它所对应的成像边缘偏移也不尽相同，这样也就导致曝光边缘变差。,成像能量临界值,40 mJ/cm,50 mJ/cm,70 mJ/cm,遮罩边缘,漫射的影响：能量公差,散射光 20 m,准直光15 m,平行光1 m,漫射的影响：能量临界值的
7、变化,曝光能量临界值,遮罩边缘,对于某一给定能量值，曝光能量临界值随着菲林、批次的不同而有所改变,40 mJ/cm,70 mJ/cm,50 mJ/cm,成像位置的变化,漫射的影响：厚度的变化,厚度越小，产生的偏差越小,3 - 工序的影响,内层 外层 阻焊 开铜窗,- 内层,水干膜工序 滚涂,蚀刻显影 正性水干膜 负性水干膜 干膜工序 所需能量 基材质量 洁净度,- 外层,双面板 多层板 表面粗糙度 层压情况 整板或图形电镀 干膜厚度 所需能量 基材质量 洁净度,- 阻焊(Solder Mask),双面板 多层板 表面粗糙度 层压情况 整板或图形电镀 水干膜均匀性及厚度 水干膜质量 所需能量 洁
8、净度,- 阻焊(Solder Mask),整板电镀,图形电镀,-开铜窗（ Conformal Mask ）,双面或单面的设计 标把的设计 激光钻孔的对位 激光及标准钻孔的对位 干膜及水干膜 板面平整性及粗糙度 所需能量 洁净度,4 - 设备的影响,光源性能 光学对位 洁净度及正压 流程控制,- 光源参数,光源的选择取决于: 所要求的线宽/线距 所使用的干膜及水干膜 曝光所使用的能量 整板电镀或图形电镀 干膜或水干膜 板面平整度及粗糙度 所需能量 洁净度,- 光学对位,该参数的选择取决于: 面与面之间的对位 环宽 板面尺寸( CCD镜头的个数) 整板电镀或图形电镀 干膜或水干膜 板面平整度,-
9、洁净度及正压,一些重要参数包括: 板面的清洁度 洁净房的洁净度 上下板方式 温湿度 无灰尘源 除静电系统 无纸无尘房,- 流程控制,光线质量控制 尺寸稳定性控制 温度稳定性 正压及洁净度 关键参数的变化趋势 所有事件及参数的记录 自动分析与报警,5 - 如何作出抉择?,要制造什么样的产品 要采用什么样的工艺 回报率的考虑,投资及赢利回报维修及消耗性零配件支出干膜及水干膜价格日常消耗性支出工程准备及菲林成本直接曝光设置时间平均批量尺寸平均板面尺寸等等,成本比较,每批板的平均数（块） 15每批板的生产尺寸（平方米） 2每天生产的批次数 68,快板厂成本比较,每批板的平均数（块） 48每批板的生产尺寸（平方米） 12每天生产的批次数 57,量产厂成本比较,如何为产品选择适宜的 图像处理工艺？,谢 谢 !,
