干膜检测

干膜在 PCB 制造、光刻工艺等领域应用广泛，其质量直接影响线路图形的精度与可靠性。

干膜检测需围绕外观、物理性能、成像质量等多方面展开，确保其满足精密加工需求。

一、检测目的

质量把控：检查干膜的厚度均匀性、表面缺陷，避免因膜面瑕疵导致曝光显影后线路出现短路、断路等问题。

性能验证：测定干膜的感光度、分辨率、附着力等关键性能，确保其在光刻工艺中精准成像，满足电子产品的高精度要求。

适用性评估：针对不同制程需求（如高密度互联 HDI 板），验证干膜是否适配特定的曝光、显影和蚀刻工艺参数。

二、检测前准备

1. 样品选取

从同一批次干膜中随机截取 5 - 10 片样品，覆盖膜卷的起始、中间和末端位置，确保代表性；若为不同型号或厚度的干膜，需分别取样检测。

检查样品表面是否存在折痕、气泡、杂质等明显缺陷，避免影响检测结果。

2. 设备与工具

物理性能检测仪器：螺旋测微器（测量厚度）、粗糙度仪、恒温恒湿箱（模拟存储环境）。

成像性能检测设备：曝光机（配备不同能量光源）、显影机、蚀刻机、光学显微镜（200-1000 倍）、线宽测量仪。

辅助工具：电子天平、胶带（用于附着力测试）、标准光密度片（校准曝光能量）。

三、主要检测项目及方法

1. 外观与物理性能检测

厚度均匀性检查：使用螺旋测微器在干膜表面选取 10 - 15 个点测量厚度，计算平均值和偏差。

干膜厚度公差通常需控制在 ±2μm 以内，否则可能导致曝光能量吸收不均，影响图形精度。

表面质量检测：在透射光源下目视观察干膜表面，检查是否存在划痕、颗粒、褶皱等缺陷；使用粗糙度仪测量膜面粗糙度，低粗糙度（Ra≤0.1μm）有助于提升成像清晰度。

存储稳定性测试：将干膜置于恒温恒湿箱中（温度 23±2℃，湿度 50±5%）存储 72 小时，观察其外观、黏性是否发生变化，评估长期存储后的可用性。

2. 成像性能检测

感光度测试：使用曝光机对干膜进行阶梯式曝光（如以 5mJ/cm² 为梯度递增能量），经显影后观察不同区域的显影残留情况，确定干膜的最佳曝光能量窗口。感光度不足会导致图形显影不完整，过高则易产生过曝光问题。

分辨率检测：曝光具有精细线路（如 50μm 线宽 / 间距）的测试图案，显影蚀刻后，通过光学显微镜观察线路边缘清晰度和最小可分辨线宽。

高分辨率干膜需能清晰呈现 20μm 以下的精细线路。

显影与蚀刻适应性：将曝光后的干膜按标准工艺显影、蚀刻，检查图形是否完整、线条是否平滑，有无侧蚀或残胶现象。

显影速度过快或过慢都会影响图形精度，需与设备参数匹配。

3. 附着力与耐化学性检测

附着力测试：使用 3M 胶带粘贴在干膜表面，迅速剥离后观察干膜是否脱落或分层；或通过百格测试，评估干膜与基板的结合强度，确保在后续工艺中不发生起皮、剥落。

耐化学性检测：将干膜浸泡在显影液、蚀刻液等工艺溶液中，观察表面是否出现溶胀、变色或溶解现象，验证其在化学环境下的稳定性。

四、检测结果评估与处理

合格判定：所有指标符合行业标准（如 IPC - TM - 650 测试规范）或客户定制要求（如特定线宽精度），方可判定干膜合格。

不合格处理：若感光度异常，需调整干膜配方中的光引发剂含量；若分辨率不足，可能需更换更高性能的树脂体系。

不合格产品需隔离并追溯生产环节，整改后重新检测。

记录与反馈：详细记录检测数据、工艺参数及异常现象，形成检测报告；定期分析数据，为干膜生产工艺优化或客户制程调整提供依据。

五、注意事项

环境控制：检测全程需在洁净室（Class 10000 级）内进行，避免灰尘、颗粒污染干膜表面，影响成像质量。

工艺匹配：曝光、显影等测试需严格模拟客户实际生产参数（如光源波长、显影液浓度），确保检测结果的适用性。

安全操作：接触显影液、蚀刻液等化学试剂时，需佩戴防化手套和护目镜；使用曝光机时，需避免直视光源，防止紫外线伤害。

通过系统的干膜检测，可有效保障 PCB 制造、光刻工艺的稳定性和良品率，满足电子行业对精密线路图形的严苛要求。