[其他]把光掩膜定位在印刷線路板上的裝置

無效

• 申請號: 86107270
• 申請日: 1986-10-22
• 公開（公告）號: CN86107270A
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 約翰·V·克羅寧
• 申請（專利權）人: M和T化學股份有限公司
• 主分類號: G03B27/20
• 分類號: G03B27/20;G03B27/30;G03F9/00;H05K3/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 辛哲生,蔡明軍

本發明涉及一種用于把光掩膜敷到印刷線路板上的裝置及改進了的方法。

經常需要將透明軟片圖象在光敏接收元件之上曝光。這種接收元件可以是印刷線路板、導電箔、用于蝕刻的元件等。實際上，這種光敏接收元件在印象框或類似裝置中與帶有圖象的透明軟片相接觸并在特殊光源之下曝光。通常印刷線路板上預先鉆有排列的孔。然而，要保證完全對準，即透明軟片和板精確地配合是很困難的，尤其是在幾塊板連續曝光的時候。

為保證透明軟片和印刷線路板完全對準，通常用肉眼將透明軟片（通常商業上稱之為光掩膜）與印刷線路板對準并用膠帶固定在印刷線路板上。然而，因為完全對準光掩膜和印刷線路板取決于操作者的技能，這種方法不十之精確，此外，這種方法很麻煩，其生產率很低。

為了消除這種方法的缺點，用銷釘穿過光掩膜和印刷線路板上預先開設的孔，以將兩者對準。至少從原理上講，當幾塊印刷線路板被曝光時，使用定位銷可得到所希望的定位重復性，當然，定位孔在印刷線路板和光掩膜上的位置要精確，以確保正確對準欲復制的圖形。然而，一經打孔，就不能再調整光掩膜相對于印刷線路板的位置，因此，由于不可避免的打孔誤差或制造公差，經常導致印刷線路板和光掩膜對不正。這一缺點導致產生大量廢品或增加精加工操作。

除了光掩膜定位這一問題之外，還必須當心掩膜不要被用來在印刷線路板上敷掩膜的裝置拉伸或劃傷。

計算機分級印刷線路板一般制成尺寸約為18乘20吋（0.46米乘0.5米）的板形。導線和間隔寬約0.010吋（0.025厘米），且邊界清晰，沒有缺口和凸起。另外，形成導線的成象保護層的厚度必須是不變的，符合涂敷或蝕刻劑、溫度和浸漬時間。太薄的保護層會被破壞，金屬在不希望的區域斷開。

對于18乘20吋（0.46米乘0.5米）的敷銅板上的圖象，鉆孔位置要有0.002吋（0.05毫米）的精度，需要成象精度在0.005吋（0.13毫米）以內，以便孔周圍有大約0.005吋（0.13毫米）的環圈。

用于制造印刷線路板的醫用紫外線光聚合物已發展為在銅表面上用絲網印刷并在汞汽燈下經傳送進行處理。因為板上暴露在空氣中的聚合物每平方吋要接受大約200瓦特一秒的能量，所以表面的溫度顯著升高。一般地，表面經受的溫度在華氏300度以上。但是，用本發明的貼合方法完全隔絕空氣，大多數受空氣影響的光聚合物經試驗其曝光能量都可減少到每平方吋只有50瓦特一秒。

在一種在基片上制出圖形的方法中，通過在強紫外光源下曝光預定的時間，使光聚合物-其特征是其成分為百分之百的具有糊狀粘稠的反應性聚合物-從粘稠的濕膜轉化成干涂層。這些光聚合物的特征還在于其具有成象性，即能靠穿過底片的光線使其有選擇地硬化。因此，可使紫外光通過底片照射到的光聚合物區域形成一牢固粘貼在基片上的膜。例如，可從市場上購買這種光聚合物用于制造印刷線路板的涂敷保護層和蝕刻保護層，也可用來制圖。通常可用絲印方法涂敷這種光聚合物，用帶有圖象的模板印刷濕的光聚合物，使圖象涂敷在基片上，然后通過強紫外光源使其硬化并變成永久圖象。

這種絲網印刷的光聚合物圖象的特點是能量消耗大、基片是熱的，邊界模糊和污染圖象。

用所揭示的方法、裝置和同樣的光聚合物可獲得線條分明，邊界清晰、膜厚為0.002吋（0.05毫米）以內，沒有任何污染的特別精確的圖象。例如，常規的絲網印刷的印刷線路板保護圖形，其導線的寬度和間距最小限制在0.010吋（0.254毫米），而同樣的光聚合物，用此處所揭示的方法成象，可制出線寬度和間距為0.003吋（0.076毫米），膜厚為0.0025吋（0.006毫米）的圖象。傳統的絲網印刷的網象上限實際為105條線，點占20-80%。按此處所述成象的同樣的光聚合物可轉變成150條線的圖形，點占5-95%。

傳統的光聚合物凸板的制備在1978年1月24日頒布的第4，070，110號美國專利和1978年5月2日頒布的第4，087，182號美國專利中作過描述。這些是接觸印刷方法，而像1977年10月4日頒布的第4，052，603號美國專利中所述的則是光成象方法。所有這些需要復雜和昂貴的機械設備而且不能象本發明中那樣僅用簡單的單層疊合及曝光掃描。

1979年6月26日頒布的第4，159，176號美國專利提供了一種用于將光掩膜定位在印刷線路板上的裝置。用曝光架將光掩膜與涂敷有光敏材料的印刷線路板對準并固定。

1976年4月6日頒布的第3，948，657號美國專利介紹了一種用粘合劑在絕緣層上粘接光導電層的方法。用涂刷器使絕緣層與涂有粘合劑的光導電層相接觸，該涂刷器可以是輥子或刀片，例如涂刀。