Innenlagen
Leiterplatten-Reise 3:
Innenlagen
Die Bebilderung der Innenlagen ist ein technischer Schritt des Prozesses, der in einem möglichst staubarmen Raum stattfindet, der mit gelben Scheiben zum restlichen Fertigungsbereich abgeteilt ist. Die gelben Scheiben verhindern den Einfall von UV-Licht, der den Belichtungsprozess beeinflussen könnte. Weil der trockene Film UV-empfindlich ist, und um Kurzschlüsse und offene Stellen auf der Innenschicht zu vermeiden, muss ein Wert zwischen 3000 und 4000 Staubpartikeln pro Kubikmeter erreicht werden.
1 – REINIGUNG
Der Reinraum verwendet einen leichten Überdruck zum Schutz und zur Entfernung von Staub, der von außerhalb des Reinraums vorhanden ist. Bevor die Platinen in den Reinraum gelangen, werden sie gereinigt. Je nach Dicke der Innenlagen sind die Prozesse zur Reinigung unterschiedlich. Für innenlagen, die dünner als 500 Mikrometer sind, wird ein chemisches Verfahren angewendet. Für dickere Innenlagen erfolgt die Reinigung über ein mechanisches Verfahren.
2 – EINLEITUNG
Wenn die Platinen im Reinraum ankommen sind, werden sie zuerst erwärmt. Danach erfolgt der Auftrag des Fotolackfilms oder der Durchlauf durch eine Fotolackgießanlage (zwischen 7 und 11 µm). Vergleichbar mit einem laufenden Vorhang (wie bei einem Wasserfall) werden die Platinen durch einen Lackvorhang „durchgeschossen“.
3 – REGISTRIERUNG UND BELICHTUNG
Die Innenlagen werden mit 2 oder 4 CCD-Kameras auf +/- 15 bis 30 Mikrometern genau registriert. In Belichtungsstationen wird ein Vakuum erzeugt in dem nachfolgend eine UV-Belichtung stattfindet. Mit einer durchschnittlichen Belichtungsdauer von 1 bis 20 Sekunden wir die beschichtete Innenlage nun mit dem Leiterbild belichtet. Die Platinen sind nun polymerisiert und bereit für den Entwicklungsschritt.
4 – ENTWICKELUNG UND ÄTZEN
In der Entwicklungsphase wird die Platine mit einer alkalischen Lösung gewaschen, die den nicht gehärteten Fotolack/Fotofolie entfernt. Von dort aus können wir zum ersten Mal das Leiterbild der Innenlage sehen. Das Ätzen ist der nächste entscheidende Schritt bei der Bebilderung der einzelnen Lage. Das ungeschützte Kupfer wird entfernt und definiert danach das eigentliche individuelle Innenlagenleiterbild. Nach dem Ablösen (Strippen) wird der Fotolackfilm nun vollständig entfernt.
5 – AUTOMATISCHE OPTISCHE INSPEKTION (AOI)
Nach der Multilayer-Laminierung ist es unmöglich, Fehler auf den Innenlagen zu korrigieren. Deshalb erfolgt anschließend an den Ätzvorgang eine Inspektion mit einem optischen Kontrollsystem, dem AOI (Automatischen optischen Inspektions-System). Das Originaldesign aus der GERBER-Datei dient hierbei als Vorlage um in der AOI eine Vergleichsmessung vorzunehmen und die vollständige Mängelfreiheit sicherzustellen. Wenn die AOI-Messeinheit irgendwelche Unstimmigkeiten entdeckt, beurteilt ein Mitarbeiter das Problem (vielleicht ein Staubkorn?) und führt eine eventuelle Nacharbeit an der Innenlage durch. Meistens verfälschen nur Kleinigkeiten das Ergebnis und sind durch einen geringen Eingriff des Mitarbeiters zu beheben. Ein weiterer fehlerfreier Einsatz der Innenlage kann nun in jedem Falle gewährleistet werden
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