問：曝光工序在 PCB 焊盤邊緣整齊度形成中，扮演著怎樣的角色？和絲印工序是什么關(guān)系？
答： 曝光工序是 PCB 焊盤邊緣整齊度的 “定型” 環(huán)節(jié)，也是對(duì)絲印工序效果的強(qiáng)化與修正。如果說絲印工序是給焊盤畫出了 “初步輪廓”，那么曝光工序就是通過紫外光固化，讓這個(gè)輪廓變得清晰、穩(wěn)定，最終形成符合設(shè)計(jì)要求的精準(zhǔn)焊盤圖案。

 

其核心作用原理是：絲印后的 PCB 表面涂覆了感光型阻焊油墨，曝光時(shí)，紫外光透過帶有焊盤圖案的菲林（或直接成像系統(tǒng)的數(shù)字圖案）照射到油墨表面，被照射到的區(qū)域（非焊盤區(qū)域）的感光油墨會(huì)發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，而未被照射的區(qū)域（焊盤區(qū)域）的油墨則保持未固化狀態(tài)。后續(xù)經(jīng)過顯影工序，未固化的油墨被清洗掉，就露出了平整、清晰的焊盤。

 

曝光工序與絲印工序是 “相輔相成、缺一不可” 的關(guān)系。一方面，絲印工序的質(zhì)量直接決定了曝光的基礎(chǔ) —— 如果絲印后的油墨層厚度不均、邊緣模糊，那么即使曝光參數(shù)再精準(zhǔn)，也很難得到邊緣整齊的焊盤；另一方面，曝光工序可以在一定程度上彌補(bǔ)絲印的微小缺陷，比如通過精準(zhǔn)控制曝光能量，讓油墨固化更充分，減少邊緣擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。但這種彌補(bǔ)是有限的，一旦絲印缺陷超出一定范圍，曝光工序也無法挽救。

 

簡(jiǎn)單來說，絲印是 “打基礎(chǔ)”，曝光是 “定形狀”，只有兩道工序都把控到位，才能最終形成高整齊度的 PCB 焊盤。

 

 

問：曝光工序中，哪些因素會(huì)直接導(dǎo)致焊盤邊緣整齊度下降？
答： 曝光工序中影響焊盤邊緣整齊度的因素，主要集中在曝光設(shè)備精度、菲林 / 圖案質(zhì)量、曝光參數(shù)、基板定位四個(gè)方面，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會(huì)直接反映在焊盤邊緣上：

 

第一是曝光設(shè)備的精度與穩(wěn)定性。曝光設(shè)備的核心是紫外光源和對(duì)位系統(tǒng)，光源的能量均勻性、波長(zhǎng)一致性，直接影響油墨固化的均勻程度。如果光源能量分布不均，部分區(qū)域曝光過度、部分區(qū)域曝光不足，就會(huì)導(dǎo)致焊盤邊緣固化程度不一致 —— 曝光過度的區(qū)域，油墨會(huì)向周圍輕微擴(kuò)散，導(dǎo)致邊緣模糊；曝光不足的區(qū)域，油墨固化不充分，顯影時(shí)容易出現(xiàn)邊緣脫落、缺口。而對(duì)位系統(tǒng)的精度不足，會(huì)導(dǎo)致菲林圖案與基板上的絲印圖案錯(cuò)位，使焊盤邊緣出現(xiàn)偏移、鋸齒等缺陷。

第二是菲林或數(shù)字圖案的質(zhì)量。對(duì)于傳統(tǒng)曝光工藝來說，菲林是傳遞焊盤圖案的關(guān)鍵載體。菲林的圖案邊緣如果有毛刺、缺口、變形，或者菲林表面有灰塵、劃痕，曝光時(shí)這些缺陷會(huì)直接投射到油墨層上，導(dǎo)致焊盤邊緣出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的問題。而對(duì)于直接成像（DI）曝光工藝，數(shù)字圖案的分辨率不足、邊緣平滑度不夠，也會(huì)導(dǎo)致焊盤邊緣出現(xiàn)鋸齒狀缺陷。

第三是曝光參數(shù)的設(shè)置。曝光能量和曝光時(shí)間是最核心的兩個(gè)參數(shù)。曝光能量過低，感光油墨固化不充分，顯影時(shí)焊盤邊緣的油墨容易被沖刷掉，形成缺口；曝光能量過高，油墨會(huì)發(fā)生過度固化，甚至出現(xiàn) “光暈效應(yīng)”—— 紫外光會(huì)繞射到菲林遮擋的區(qū)域，導(dǎo)致焊盤邊緣的油墨被輕微固化，顯影后邊緣出現(xiàn)模糊的暈圈。曝光時(shí)間的長(zhǎng)短則與能量相輔相成，時(shí)間過長(zhǎng)相當(dāng)于能量過高，時(shí)間過短則相當(dāng)于能量不足，都會(huì)影響邊緣整齊度。

第四是基板的定位與貼合度。曝光時(shí)，基板需要與菲林（或曝光頭）緊密貼合，如果貼合不緊密，中間存在間隙，紫外光會(huì)在間隙中發(fā)生散射，導(dǎo)致焊盤邊緣的圖案出現(xiàn) “虛邊”；如果基板定位不準(zhǔn)確，出現(xiàn)偏移或傾斜，就會(huì)導(dǎo)致焊盤圖案的邊緣與設(shè)計(jì)位置不符，出現(xiàn)不規(guī)則的變形。

 

 

問：如何通過優(yōu)化曝光工序，提升 PCB 焊盤邊緣的整齊度？有哪些實(shí)用的工藝技巧？
答： 優(yōu)化曝光工序提升焊盤邊緣整齊度，需要圍繞 “精準(zhǔn)、均勻、穩(wěn)定” 三個(gè)核心原則，從設(shè)備、耗材、參數(shù)、操作四個(gè)層面入手，以下是一些實(shí)用的工藝技巧：

 

第一，保障曝光設(shè)備的精度與穩(wěn)定性。定期對(duì)曝光設(shè)備進(jìn)行維護(hù)校準(zhǔn)，包括紫外光源的能量檢測(cè)、對(duì)位系統(tǒng)的精度校驗(yàn)。建議每周檢測(cè)一次光源能量，確保能量分布均勻性誤差不超過 ±5%；每月校準(zhǔn)一次對(duì)位系統(tǒng)，將對(duì)位偏差控制在 ±0.01mm 以內(nèi)。同時(shí)，要保持設(shè)備內(nèi)部的清潔，及時(shí)清除光源和反光板上的灰塵，避免灰塵遮擋導(dǎo)致能量分布不均。對(duì)于直接成像曝光設(shè)備，要定期更新數(shù)字圖案的分辨率，確保圖案邊緣的平滑度。

第二，嚴(yán)格管控菲林或數(shù)字圖案的質(zhì)量。使用菲林進(jìn)行曝光時(shí)，要選擇高分辨率、低伸縮率的菲林材料，菲林制作完成后，需經(jīng)過 100% 全檢，剔除有毛刺、缺口、劃痕的菲林。菲林在儲(chǔ)存和使用過程中，要避免折疊、受潮，防止圖案變形。使用直接成像工藝時(shí)，要確保數(shù)字圖案的邊緣經(jīng)過平滑處理，分辨率不低于 2540dpi，減少圖案本身的鋸齒缺陷。

第三，精準(zhǔn)設(shè)置并優(yōu)化曝光參數(shù)。建立 “參數(shù)試印 - 效果檢測(cè) - 參數(shù)調(diào)整” 的閉環(huán)流程。在正式生產(chǎn)前，根據(jù)油墨類型和基板厚度，進(jìn)行小批量試曝光，通過顯影后的焊盤邊緣效果，確定最佳的曝光能量和時(shí)間。一般來說，感光阻焊油墨的曝光能量范圍在 80-120mJ/cm²，具體數(shù)值需根據(jù)油墨供應(yīng)商的建議調(diào)整。同時(shí)，可以采用 “分段曝光” 的技巧 —— 先使用低能量進(jìn)行預(yù)曝光，讓油墨初步固化，再用標(biāo)準(zhǔn)能量進(jìn)行主曝光，這樣可以有效減少 “光暈效應(yīng)”，提升邊緣清晰度。

第四，提升基板的定位與貼合度。曝光時(shí)，采用真空吸附的方式固定基板和菲林，確保兩者緊密貼合，間隙控制在 50μm 以內(nèi)。對(duì)于薄型基板或柔性 PCB，可以在基板背面加裝支撐墊板，防止基板變形導(dǎo)致貼合不緊密。同時(shí)，要優(yōu)化基板的定位夾具，確保基板在曝光過程中不會(huì)發(fā)生偏移，定位精度控制在 ±0.02mm 以內(nèi)。

第五，控制曝光環(huán)境。曝光工序?qū)Νh(huán)境的溫濕度和清潔度同樣有要求，建議將環(huán)境溫度控制在 23±2℃，相對(duì)濕度控制在 45±5%，避免溫濕度變化導(dǎo)致菲林或基板變形。環(huán)境清潔度保持在 10 萬級(jí)以上，減少灰塵對(duì)曝光圖案的污染。