液态感光至抗蚀刻及图形转移工艺
PCB制造工艺（Technology）中，无论是单、双面板及多层板（MLB），最基本、最关键的工序之一是图形转移，即将照相底版（Art-work）图形转移到敷铜箔基材上。图形转移是生产中的关键控制点，也是技术难点所在。其工艺方法有很多，如丝网印刷（Screen Printing）图形转移工艺、干膜（Dry Film）图形转移工艺、液态感光至抗蚀剂（Liquid Photoresist）图形转移工艺、电沈积光至抗蚀剂（ED膜）制作工艺以及激光直接成像技术（Laser Drect Image）。当今能取而代之干膜图形转移工艺的首推液态感光至抗蚀剂图形转移工艺，该工艺以膜薄，分辨率(Resolution)高，成本低，操作条件要求低等优势得到广泛应用。本文就PCB图形转移中液态感光至抗蚀剂及其制作工艺进行浅析。
一．液态感光至抗蚀剂（Liquid Photoresist）
液态感光至抗蚀剂（简称湿膜）是由感旋光性树脂，配合感光剂、色料、填料及溶剂等制成，经光照射后产生光聚合反应而得到图形，属负性感光聚合型。与传统抗蚀油墨及干膜相比具有如下特点：
a）不需要制丝网模版。采用底片接触曝光成像（Contact Printig），可避免网印所带来的渗透、污点、阴影、图像失真等缺陷。解像度(Resolution)大大提高，传统油墨解像度为200ｕm，湿膜可达40ｕm。
b）由于是光固化反应结膜，其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力（Etch Resistance）及其抗电镀能力比传统油墨好。
c）湿膜涂布方式灵活、多样，工艺操作性强，易于掌握。
d）与干膜相比，液态湿膜与基板密贴性好，可填充铜箔表面轻微的凹坑、划痕等缺陷。再则湿膜薄可达5～10ｕｍ，只有干膜的1/3左右，而且湿膜上层没有覆盖膜（在干膜上层覆盖有约为25ｕｍ厚的聚酯盖膜），故其图形的解像度、清晰度高。如：在曝光时间为4S/7K时，干膜的解像度为75ｕｍ，而湿膜可达到40ｕｍ。从而保证了产质量量。
e）以前使用干膜常出现的起翘、电镀渗镀、线路不整齐等问题。湿膜是液态膜，不起翘、渗镀、线路整齐，涂覆工序到显形工序允许搁置时间可达４８ｈｒ，解决了生产工序之间的关联矛盾，提高了生产效率。
f）对于当今日益推广的化学镀镍金工艺，一般干膜不耐镀金液，而湿膜耐镀金液。
g）由于是液态湿膜，可挠性强，尤其适用于挠性板（Flexible Printed Board）制作。
h）湿膜由于本身厚度减薄而物d料成本降低，且与干膜相比，不需要载体聚酯盖膜（Polyester Cover sheet）和起保护作用的聚乙烯隔膜（Polyettylene Separator Sheet），而且没有象干膜裁剪时那样大的浪费，不需要处理后续废弃薄膜因此，使用湿膜大约可以节约成本每平方米30～50%。
i）湿膜属单液油墨容易存贮保管，一般放置温度为20±2℃，相对湿度为55±5%，阴凉处密封保存，贮存期(Storage Life):4～6个月。
j）使用范围广，可用作MLB内层线路图形制作及孔化板耐电镀图形制作，也可与堵孔工艺结合作为掩孔蚀刻图形抗蚀剂，还可用于图形模板的制作等。
但是，湿膜厚度（Thickness）均匀性不及干膜，涂覆之后的烘干程度也不易掌握好增加了曝光困难．故操作时务必仔细。另外，湿膜中的助剂、溶剂、引发剂等的挥发，对环境造成污染，尤其是对操作者有一定伤害。因此，工作场地必须通风良好。
目前，使用的液态感光至抗蚀剂，外观呈粘稠状，颜色多为蓝色（Blue）。如：台湾精化公司产GSP1550、台湾缇颖公司产APR-700等，此类皆属于单液油墨，可用简单的网印方式涂覆，用稀碱水显影，用酸性或弱碱性蚀刻液蚀刻。
液态感光至抗蚀剂的使用寿命（Lifespan）：其使用寿命与操作环境和时间有关。一般温度≤25℃，相对湿度≤60%，无尘室黄光下操作，使用寿命为3天，最好24hr内使用完。
二． 液态感光至抗蚀剂图形转移
液态感光至抗蚀剂工艺流程：上道工序 → 前处理 → 涂覆 → 预烘 → 定位 → 曝光 → 显影 →干燥 → 检查修版 → 蚀刻或电镀 → 去膜 → 交下工序
1．前处理（Pre-cleaning)
前处理的主要目的是去除铜表面的油脂（Grease）、氧化层（Oxidized Layer）、灰尘(Dust)和颗粒(Particle)残留、水分（Moisture）和化学物质（Chemicals）特别是碱性物质（Alkaline）保证铜（Copper）表面清洁度和粗糙度，制造均匀合适的铜表面，提高感光胶与铜箔的结合力，湿膜与干膜要求有所不同，它更侧重于清洁度。
前处理的方法有：机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方法。
1） 机械研磨法
磨板条件：
浸酸时间：6～8s。
H2SO4: 2.5%。
水 洗: 5ｓ～8ｓ。
尼龙刷（Nylon Brush):500～800目，大部分采用600目。
磨板速度：1.2～1.5m/min， 间隔3～5cm。
水 压：2～3kg/cm2。
严格控制工艺参数，保证板面烘干效果，从而使磨出的板面无杂质、胶迹及氧化现象。磨完板后最好进行防氧化处理。
2）化学前处理法
对于MLB内层板（Inner Layer Board），因基材较薄，不宜采用机械研磨法而常采用化学前处理法。
典型的化学前处理工艺：
去油→清洗→微蚀→清洗→烘干
去油：
Na3PO4 40～60g/l
Na2CO3 40～60g/l
NaOH 10～20g/l
温度： 40～60℃
微蚀（Mi-croetehing）：
NaS2O8 170～200g/l
H2SO4(98%) 2%V/V
温度： 20～40℃
经过化学处理的铜表面应为粉红色。无论采用机械研磨法还是化学前处理法，处理后都应立即烘干。
检查方法：采用水膜试验，水膜破裂试验的原理是基于液相与液相或者液相与固相之间的接口化学作用。若能保持水膜15～30ｓ不破裂即为清洁干净。
注意：清洁处理后的板子应戴洁净手套拿放，并立即涂覆感光胶，以防铜表面再氧化。
2．涂覆（Coating）
涂覆指使铜表面均匀覆盖一层液态感光至抗蚀剂。其方法有多种，如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕涂覆、滚涂等。
丝网印刷是目前常用的一种涂覆方式，其设备要求低，操作简单容易，成本低。但不易双面同时涂覆，生产效率低，膜的均匀一至性不能完全保证。一般网印时，满版印刷采用100～300目丝网抗电镀的采用150目丝网。此法受到多数中小厂家的欢迎。
滚涂可以实现双面同时涂覆，自动化生产效率高，可以控制涂层厚度，适用于各种规格板的大规模生产，但需设备投资。
帘幕涂覆也适宜大规模生产，也能均匀控制涂覆层厚度，但设备要求高，且只能涂完一面后再涂另一面，影响生产效率。
感光至涂覆层膜太厚，容易产生曝光不足，显影不足，感压性高，易粘底片；膜太薄，容易产生曝光过度，抗电镀绝缘性差及易产生电镀金属上膜的现象，而且去膜速度慢。
工作条件：无尘室黄光下操作，室温为23～25℃，相对湿度为55±5%，作业场所保持洁净，避免阳光及日光灯直射。
涂覆操作时应注意以下几方面
1）若涂覆层有针孔，可能是感光至抗蚀剂有不明物，应用丙酮洗净且更换新的抗蚀剂。也可能是空气中有微粒落在板面上或其它原因造成板面不干净，应在涂膜前仔细检查并清洁。
2）网印时若感光至涂覆层膜太厚，是因为丝网目数太小；膜太薄，那可能是丝网目数太大所至。若涂覆层厚度不均匀，应加稀释剂调整抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。
3）涂膜时尽量防止油墨进孔。
4）无论采用何种方式，感光至涂覆层（Photoimageable covercoating）都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等，皮膜厚度干燥后应达到8～15ｕｍ。
5）因液态感光至抗蚀剂含有溶剂，作业场所必须换气良好。
6）工作完后用肥皂洗净手。
3．预烘（Pre-curing）
预烘是指通过加温干燥使液态感光至抗蚀剂膜面达到干燥，以方便底片接触曝光显影制作出图形。此工序大都与涂覆工序同一室操作。预烘的方式最常用的有烘道和烘箱两种。
一般采用烘箱干燥，双面的第一面预烘温度为80±5℃，10～15分钟；第二面预烘温度为80±5℃，15～20分钟。这种一先一后预烘，使两面湿膜预固化程度存在差异，显影的效果也难保证完全一至。理想的是双面同时涂覆，同时预烘，温度80±5℃，时间约20～30分钟。这样双面同时预固化而且能保证双面显影效果一至，且节约工时。