Polymide聚酰亚胺树脂光刻胶工艺引入项目研制总结报告（27页）.pdf

1、 研研 制制 总总 结结 报报 告告 名称：名称：PolymidePolymide 光刻胶工艺引入项目光刻胶工艺引入项目 编写：校对：审核：3 1 1 项目概况项目概况 Polyimide(聚酰亚胺树脂简称 PI)是指主链上还有酰亚胺环的一类高分子聚合物，是目前能够实际应用的耐高温性能最强的一类高分子材料，具有良好的热稳定性、高强度、高韧性等优良特性。目前，中国聚酰亚胺市场竞争激烈，截止 2022 年已经有接近 80 家 PI生产企业，电工级 PI 薄膜已处于供大于求的局面，且市场上产品质量参差不齐，价格波动明显。随着中国聚酰亚胺市场的不断发展，国际上的竞争也在不断加剧。高端聚酰亚胺市场中，国

2、际巨头如杜邦、钟渊化学、东丽等企业占据了主导地位。全球市场中，PI 市场主要由日本公司掌控。由于 Polyimide 不溶于一般溶剂。因此，在应用为光刻胶时，不能像其他光致抗蚀剂一样先将它溶于某一溶剂，再涂布成膜。普遍采用的方法是先涂布“Polyimide 前质”(Polyimide Precursor)，再经过退火转换成最终聚酰亚胺粘合剂（Final Polyimide Bond）。所以，我们平常所说的 Polyimide胶其实并不是 Polyimide 而是它的反应前质。Polyimide(聚酰亚胺树脂)作为绝缘和钝化层，具有良好的机械伸长率和拉伸强度，加上耐腐蚀性和高温稳定性，其在受到各

3、类环境压力时可对整个 4 器件提供可靠的保护。广泛应用于航空航天、卫星通信、电气绝缘、微电子工业、国防军工、精密电子机械等高精尖领域。超高压产品通过使用聚酰亚胺 PI 工艺可以提高器件的可靠性。此前，生产线不具备加工 PI 能力，因此部分产品需要外协加工 PI，涉及多个超高压平台。本项目为 Polymide 光刻胶工艺引入，其实质为 PI 工艺开发，选取 SP341 PI 胶进行工艺开发，主要包含现有设备自主改造和 PI工艺开发实验及产品实验。模组通过对我司在线机台的升级改造使其可以具备加工 PI 的能力，通过 PI 工艺开发，一方面可以提高我司加工产品的种类，同时可以降低生产成本，提高产品外

4、售附加值。本项目“Polymide 光刻胶工艺引入”其实质工艺开发项目，是我公司 为超高压产品平台开发而确定的 2023 年的研制任务。该项目的研发自主可控，进行了标准 FCCB 流程产品验证，研发要求验证通过，在线量产。2 2 现有机台自主改造现有机台自主改造 2.1 设备硬件改造 PI 胶相对于常规光刻胶而言，拥有更高的粘度和涂覆厚度，原有机台无法满足其作业需求，因此对在线轨道机 PTT12 进行加工改造，使其达到能够正常涂覆 PI 胶的程度，此次设备改造由 光刻部设备课长带领工程师自主完成，为公司节约成本的同时大幅度缩短了施工周期。图 设备改造前原始构造示意图 5 图 设备自主改造后构造

5、示意图 2.1.1 喷胶 Nozzle 改造 原机台涂胶为 Bellows pump 模式，适用于小剂量低粘度光刻胶，对于PI 大剂量尤其高粘度光刻胶而言已超出胶泵行程，且容易堵塞损坏胶泵，故更改出胶为氮气加压模式，解决了常规胶泵无法喷胶问题；图 胶泵及阀组改造 2.1.2 电磁阀、回吸&流量控制阀改造 由于更改为氮气加压出胶模式，原机台管路承压有限，输入端（胶瓶）、控制端（气动阀、回吸阀）、输出端（Nozzle）需提高承压上限，故进行以下改造：胶瓶由玻璃更改为不锈钢高压胶瓶，增强输入端抗压能力；气动阀、回吸阀更改为大口径阀体，使胶量与增大的管路压力匹配；Nozzle 口径从原先的 1/16

6、口径同步更改为 1/4 大口径，匹配大胶量；6 2.1.3 下排管路及其他配套管改造 胶量增大后下排端废液量增加，为防止堵塞，更改并缩短下排管路使其减少弯曲；2.1.4 不锈钢高压胶瓶改造 普通光刻胶可将胶瓶安装在机台液量供给端，瓶内溶液用尽后即时替换。随着喷液管路系统的改造，原装胶瓶已经无法作为 TANK 安装至机台液量供给端。转而使用固定的不锈钢 TANK，将替换胶瓶的方式改为加液式，解决了改造后的管路与胶瓶不匹配的问题。图 胶瓶罐体改造 2.1.5 热板排风改造 在线发现在完成涂胶腔的 PI 胶涂覆步骤后，下一步的热板高温烘烤会蒸发掉 PI 胶中大部分的溶剂混合体，但由于热板在烘烤时是一