乾膜光阻生產製程中塗佈作業之ANN-SPC-EPC製程管制系統建立

Abstract

乾膜光阻(Dry film photoresist)為應用於印刷電路板製程中線路影像轉移的重要感光原料，能將精密的線路設計清楚地反應在電路板上，而乾膜光阻生產製程中，塗佈作業(Coating operation)所塗佈之光阻膠液量是否均勻為影響該產品品質的重要因素。此塗佈作業採連續且大量方式生產，經常會因環境或人為因素使得膠液量塗佈不均勻，此外由於乾膜光阻為軟性材質，量測時會因測量儀器之測頭的表面接觸而產生凹陷易造成量測誤差，因此如何在塗佈作業中能即時且非接觸地量測塗佈厚度與適時地調整光阻膠液量是相當重要的管制工作。 根據上述問題，本研究提出一套電腦視覺量測系統搭配ANN-SPC-EPC(Artificial Neural Network-Statistical Process Control-Engineering Process Control)製程管制模式，能快速地量測乾膜光阻厚度且控制塗佈作業之製程，使得受管制的產品不僅能符合規格，更能使膜厚厚度有較高之均一性。首先利用電腦視覺系統非接觸地量測乾膜光阻厚度，然後利用具較高學習與快速收斂能力之變形倒傳遞網路模式CG BP預測製程之趨勢，再結合工程製程管制技術SPC-EPC監控製程之干擾因子，根據製程受干擾的程度，透過EPC之積分控制適時地調整製程。最後使用敏感度分析與實驗計劃法，找出此模式之最佳參數設定，建立適合乾膜光阻塗佈作業之製程管制模式。 實驗結果顯示，本研究所提CG-MCEWMA-EPC管制模式能夠比單獨利用EWMA-EPC模式減少約50%的調整次數；並精準地預測製程趨勢，使製程總變異可大幅降低約20%，且將製程輸出值更趨近於目標值，達到即時監控與穩定製程的效果。