Co je proces laminace suchého filmu?

Proces laminace suchého filmu zahrnuje aplikaci tlaku spolu s ohřevem, aby se pevně přilnul polymerní suchý film k substrátu nebo povrchu mikrostruktury, což vede k vytvoření více vrstev nebo konečnému zapouzdření zařízení. Následuje-hloubkový přehled zahrnující princip procesu, různé scénáře aplikace, výhody a hlavní provozní aspekty:
Princip procesu: Suchý film se obvykle skládá ze tří odlišných vrstev: polyesterového povlaku (PET, sloužící jako vnější ochranná vrstva), fotorezistentního povlaku (střední vrstva, základní látka, reagující na určité vlnové délky ultrafialového světla; neexponované oblasti se rozpouštějí ve vývojce, zatímco exponované procházejí zesíťovací reakcí vedoucí k nerozpustnosti a nedotýkání se vrstvy vnitřního polyetylenu) a vnitřní vrstvy polyetylenu se dotýkají se eliminuje před nebo během laminace). Během procesu laminace se používá laminátor se suchým filmem, jako je válečkový laminátor. Zpočátku se ochranná polyetylenová vrstva suchého filmu, když se sroluje, odstraní. Následně ve vakuovém prostředí horké válce nanášejí suchý film na nedotčený, jemně leptaný a strukturovaný měděný základ, využívající přesné teploty (obvykle mezi 100-130 stupni pro změkčení lepidla), tlaky (v rozmezí 0,4-0,8 MPa, aby se zabránilo vzduchovým bublinám) a rychlosti (1,5-3 m/min, s nastavením podle zařízení). Rychlé ochlazení následně umožní suché vrstvě ztuhnout a přilnout.
Aplikační scénáře: Výroba PCB (Printed Circuit Board): V této oblasti se nejčastěji používá laminace suchým filmem. V oblasti výroby DPS hraje tento postup klíčovou roli při přenosu vzorů. Nanesením fotocitlivé suché vrstvy na nedotčenou základnu z měděné fólie se připraví půda pro další expozici, vyvolání a různé procesy vzorování. Suchý film, který dočasně slouží jako "ochranná vrstva", zaručuje, že leptání nebo galvanické pokovování zasáhne pouze oblasti potřebné pro návrh. Pro ilustraci, tato metoda nachází uplatnění při vytváření-propojovacích desek s vysokou hustotou (HDI) pro základní desky chytrých telefonů a moduly 5G a také při konstrukci vícevrstvých desek a obalových materiálů (konkrétně ultra-jemných obvodů potřebných pro balení čipů, kde šířky čar menší nebo rovné 10 μm vyžadují sofistikované techniky).
Výroba mikrofluidních čipů: Abgrall a kolegové v roce 2005 vytvořili výrobní metodu pro 3D mikrofluidní sítě, zcela složené z SU-8 a obsahující elektrody. Nastíněná metoda usnadňuje vytváření nespojených suchých filmů SU-8 na polyesterových (PET) fóliích s následnou laminací za účelem vytvoření uzavřených mikrostruktur, předvádějících úplné uvolnění polymerních mikrostruktur za sucha a vytvoření poddajných mikrofluidních čipů. Metoda využívá základní nástroje a vyhýbá se použití zařízení pro spojování plátků, místo toho volí cílenější laminační přístup.
Výhody a vlastnosti: Vynikající přesnost: Konzistentní tloušťka suchých filmů významně ovlivňuje přesnost leptání; typické tloušťky se pohybují od 15-40μm, splňující nejpřísnější požadavky na přesnost výroby DPS a různá další použití. Navíc je pomocí jemného-vyladění procesních parametrů možné dosáhnout ultratenkých suchých filmů (méně než 10μm) pro jemné linie HDI. Souběžně s tím integrace laserové technologie přímého zobrazování s filmem snižuje chyby suchého filmu (LDI) zvýšení přesnosti přenosu vzoru.
Stabilní kvalita: Suchý film prokazuje robustní přilnavost k podkladu za vhodných podmínek zpracování, úspěšně prochází testy pásky a zabraňuje odlupování ve fázi vývoje. Navíc proces laminace probíhá ve vakuu, čímž se zabrání tvorbě bublin, zachová se konzistentní integrita laminace a zmírní se problémy, jako je nedostatečná expozice kvůli bublinám.
Prospěšné pro životní prostředí: Suchá laminace filmu, na rozdíl od metod mokrého filmu, odstraňuje nutnost použití rozsáhlých organických rozpouštědel při nanášení a sušení, čímž snižuje emise těkavých organických sloučenin (VOC) a zvyšuje jeho šetrnost k životnímu prostředí.
Základní body provozu:
Příprava podkladu: Vyžaduje důkladné čisticí procesy, jako je chemické čištění, kartáčování, pískování a další. K odstranění oxidových vrstev, oleje a prachu z povrchu měděné fólie se používá proces mikro-leptání, po kterém následuje řádné zdrsnění, aby se výrazně zlepšila vazba mezi suchým filmem a měděnou fólií.
Kontrola parametrů: Je velmi důležité přesně -vyladit proměnné procesu (jako je teplota, tlak, rychlost), aby odpovídaly velikosti substrátu a typu suchého filmu. Vysoké teploty mohou například vést k vrásnění, tvorbě bublin, ztenčení v určitých oblastech a snížené přilnavosti v důsledku nadměrného-zasychání suchého filmu; naopak velmi nízké teploty mohou způsobit sníženou přilnavost a nižší plnicí kapacitu. Vazba mezi suchým filmem a podkladem je ovlivněna kolísáním tlaku a přítomnost mezer nebo škrábanců na přítlačných válcích také ovlivňuje přilnavost mezi povrchem desky a lepidlem suché fólie.
Specifikace pro životní prostředí: Aby se zabránilo tomu, že prach a nečistoty ovlivní kvalitu laminace, musí pracovní prostor splňovat normy pro čisté prostory (třída 100K nebo nižší). Současně je nezbytné udržovat suchý film v chladném a nekontaminovaném vnitřním prostředí, vyhýbat se chemickému a radioaktivnímu skladování. Podmínky pro skladování zahrnují zónu zalitou žlutým světlem (s ideálními teplotami 5}2}) úrovně vlhkosti blízké 50 %. Použitelnost produktu musí být omezena na maximálně šest měsíců po-výrobě; nicméně, filmy, které jasné kontrolní post-produkce jsou stále životaschopné.