再談剝離光致抗蝕劑的藝術(shù)和科學(xué)

消費(fèi)電子和工業(yè)用電子技術(shù)領(lǐng)域取得了相當(dāng)大的發(fā)展；如今的電子設(shè)備價格合理，效率高，而且體積小，便于攜帶。然而，這些發(fā)展給生產(chǎn)那些更小、更便攜設(shè)備所需元器件的制造商帶來了挑戰(zhàn)。

例如，PCB設(shè)計(jì)師必須嘗試將越來越多的東西壓縮到更小的電路板上。實(shí)際上，這意味著電路越來越緊湊，電路走線線寬及線距越來越精細(xì)。隨著走線之間的間距減小，銅過度電鍍更有可能對光致抗蝕劑剝離產(chǎn)生影響。

在這些新型電路上，導(dǎo)體走線之間的距離很小時，未剝離殘留物的數(shù)量往往會增加。在這些條件下，傳統(tǒng)的光致抗蝕劑剝離劑效果不佳，剝離后殘留在基板上的光致抗蝕劑的量會增加。

我們需要徹底剝離光致抗蝕劑，以避免昂貴的精細(xì)走線PCB出現(xiàn)短路。此外，一些制造商缺乏對電鍍工藝的適當(dāng)控制。再加上較薄的抗蝕劑膜，會導(dǎo)致過度電鍍，而過度電鍍銅和、或錫會將抗蝕劑截留在過鍍的特征下方。

過度電鍍和截留的抗蝕劑

顯示了過度電鍍示例。過度電鍍加上緊密的間距，使剝離抗蝕劑成為一個嚴(yán)重問題。

顯示了過度電鍍和截留抗蝕劑的另一案例。當(dāng)然，這里的部分問題是更嚴(yán)苛的線寬和線距要求。這個問題主要出現(xiàn)在由小型化推動的更高密度電路設(shè)計(jì)中。這些復(fù)雜的電路幾何形狀會導(dǎo)致過度電鍍，會增加抗蝕劑殘留的情況，進(jìn)而導(dǎo)致各種缺陷。如果光致抗蝕劑剝離不徹底，留下的光致抗蝕劑將使底層銅不會被蝕刻去除。這將導(dǎo)致電路“短路”，即銅橋接了2條原本要彼此絕緣的電路走線之間的區(qū)域，導(dǎo)致PCB故障并降低良率。需要更有效的光致抗蝕劑剝離來避免這些制造缺陷。

去除這些截留顆粒的一種方法是使用相轉(zhuǎn)移催化劑(Phase-Transfer Catalyst ，簡稱PTC)。季銨鹽(quats)是最常用的PTC化合物。這些化合物將游離氫氧根離子(OH-)輸送到光致抗蝕劑聚合物結(jié)構(gòu)、網(wǎng)羅或與溶劑化催化劑的液體介質(zhì)的相界面。然后，氫氧根離子通過化學(xué)作用使光致抗蝕劑網(wǎng)絡(luò)斷裂。將抗蝕劑分解成小顆粒的添加劑的濃度至關(guān)重要。

因此，優(yōu)化抗蝕劑剝離劑配方對于確保更小的顆粒尺寸至關(guān)重要。無論如何，在徹底去除截留的抗蝕劑方面，過度電鍍電路走線將是重大挑戰(zhàn)。

也許高噴射壓力抗蝕劑剝離倉或最終沖洗將提高去除截留的抗蝕劑顆粒的機(jī)會。其他補(bǔ)救措施（作者不推薦）包括兩次通過剝離劑溶液或單獨(dú)的離線槽，該離線槽具有能夠溶解小截留顆粒的抗蝕劑剝離配方。使用等離子體蝕刻來成功去除這些顆粒也是一種選擇。但是，由于這些方法所需的額外工藝，存在攻擊錫蝕刻抗蝕劑的風(fēng)險。

至于抗蝕劑剝離效果，光致抗蝕劑的有效剝離意味著對光致抗蝕劑聚合物網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化學(xué)破壞。通過該化學(xué)方法去除化學(xué)結(jié)構(gòu)，去除小的光致抗蝕劑顆粒變得可行。

當(dāng)今大多數(shù)光致抗蝕劑的剝離劑都是水基的，含有多種成分，如胺、溶劑和化合物。許多現(xiàn)成產(chǎn)品是在需要更高密度設(shè)計(jì)之前開發(fā)。大多數(shù)會產(chǎn)生大顆?；蛐纬煽刮g劑薄片。由于這一特性，它們無法從復(fù)雜的幾何圖形中剝離光致抗蝕劑，導(dǎo)致PCB生產(chǎn)良率的總體下降。

我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用含水濃縮物可以去除非常小的顆粒物。

為了獲得極佳的效果，需要特定比例的季銨鹽和溶劑。同時，銨鹽在特定范圍也能促進(jìn)非常好的結(jié)果。因此，在受攻擊的光致抗蝕劑聚合物結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了PTC情況，從而導(dǎo)致對聚合物網(wǎng)特別有效的攻擊。該措施允許暴露的抗蝕劑膜分解成更細(xì)的顆粒。抗蝕劑倉內(nèi)的噴射作用和隨后的漂洗有助于進(jìn)一步去除顆粒，實(shí)現(xiàn)徹底去除。

審核編輯：湯梓紅