隨著PCB 工業的開展,各種導線之阻抗請求也越來越高,這必然請求導線的寬度控制愈加嚴厲。在生活中的普遍運用,PCB 的質量越來越好,越來越牢靠,它是設計工藝也越來越多樣化,也愈加的完善。蝕刻技術在PCB 設計中的也越來越普遍。蝕刻技術是應用化學感光資料的光敏特性,在基體金屬基片兩面平均徐敷感光資料采用光刻辦法,將膠膜板上柵網產顯外形準確地復制到金屬基片兩面的感光層掩膜上經過顯影去除未感光局部的掩膜,將暴露的金屬局部在后續的加工中與腐蝕液直接噴壓接觸而被蝕除,最終獲取所需的幾何外形及高精度尺寸的產品技術蝕刻技術。
PCB蝕刻工藝原理_pcb蝕刻工藝流程詳解
PCB蝕刻工藝簡介
1、PCB蝕刻工藝原理
蝕刻是在一定的溫度條件下(45+5)蝕刻藥液經過噴頭平均噴淋到銅箔的外表,與沒有蝕刻阻劑維護的銅發作氧化復原反響,而將不需求的銅反響掉,顯露基材再經過剝膜處置后使線路成形。蝕刻藥液的主要成分:氯化銅,雙氧水,鹽酸,軟水(溶度有嚴厲請求)
2、PCB蝕刻工藝質量請求及控制要點
1﹑不能有殘銅,特別是雙面板應該留意。
2﹑不能有殘膠存在,否則會形成露銅或鍍層附著性不良。
3﹑蝕刻速度應恰當,不允收呈現蝕刻過度而惹起的線路變細,對蝕刻線寬和總pitch應作為本站管控的重點。
4﹑線路焊點上之干膜不得被沖刷別離或斷裂。
5﹑蝕刻剝膜后之板材不允許有油污,雜質,銅皮翹起等不良質量。
6﹑放板應留意防止卡板,避免氧化。
7﹑應保證蝕刻藥液散布的平均,以防止形成正背面或同一面的不同局部蝕刻不平均。
PCB蝕刻工藝原理_pcb蝕刻工藝流程詳解
3、PCB蝕刻工藝制程管控參數
蝕刻藥水溫度:45+/-5℃ 雙氧水的溶度﹕1.95~2.05mol/L
剝膜藥液溫度﹕ 55+/-5℃ 蝕刻機平安運用溫度≦55℃
烘干溫度﹕75+/-5℃ 前后板間距﹕5~10cm
氯化銅溶液比重﹕1.2~1.3g/cm3 放板角度﹑導板﹑上下噴頭的開關狀態
鹽酸溶度﹕1.9~2.05mol/L
4、PCB蝕刻工藝質量確認
線寬:蝕刻規范線為.2mm & 0.25mm﹐其蝕刻后須在+/-0.02mm以內。
外表質量:不可有皺折劃傷等。
以透光方式檢查不可有殘銅。
線路不可變形
無氧化水滴
PCB蝕刻工藝流程詳解
蝕刻工藝流程為:剝膜→線路蝕刻→剝錫鉛
PCB蝕刻工藝原理_pcb蝕刻工藝流程詳解
一、剝膜
剝膜在pcb制程中,有兩個step會運用,一是內層線路蝕刻后之D/F剝除,二是外層線路蝕刻前D/F剝除(若外層制造為負片制程)D/F的剝除是一單純簡易 的制程,普通皆運用連線程度設備,其運用之化學藥液多為NaOH或KOH濃 度在1~3%重量比。留意事項如下:
1、硬化后之干膜在此溶液下部份溶解,部份剝成片狀,為維持藥液的效果及后水洗能徹底,過濾系統的效能十分重要。
2、有些設備設計了輕刷或超音波攪拌來確保膜的徹底,特別是在外層蝕刻后的剝膜, 線路邊被二次銅輕輕卡住的干膜必需被徹底剝下,以免影響線路質量。也有在溶液中參加BCS協助溶解,但有違環保,且對人體有害。
3、有文獻指K(鉀)會攻擊錫,因而外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹 慎評價。剝膜液為鹼性,因而水洗的徹底與否,十分重要,內層之剝膜 后有加酸洗中和,也有防銅面氧化而做氧化處置者。
二、線路蝕刻
1、蝕銅的機構
?。?)在鹼性環境溶液中,銅離子十分容易構成氫氧化銅之沉淀,需參加足夠 的氨水使產生氨銅的錯離子團,則可抑止其沉淀的發作,同時使原有多 量的銅及繼續溶解的銅在液中構成十分安定的錯氨銅離子,此種二價的 氨銅錯離子又可當成氧化劑使零價的金屬銅被氧化而溶解,不過氧化還 原反響過程中會有一價亞銅離子)呈現。
即此一反響之中間態亞銅離子之溶解度很差,必需輔助以氨水、氨離子及空氣中大量的氧使其繼續氧化成為可溶的二價銅離子,而又再成為蝕銅的氧化劑循環往復的繼續蝕銅直到銅量太多而減慢為止。故普通蝕刻機之抽風除了掃除氨臭外更可供應新穎的空氣以加速蝕銅。
?。?)為使上述之蝕銅反響停止更為疾速,蝕液中多加有助劑,例如:
a. 加速劑 Acceletator 可促使上述氧化反響更為快速,并避免亞銅錯離子的沉淀。
b. 護岸劑(Banking agent) 減少側蝕。
c. 壓制劑Suppressor 抑止氨在高溫下的飛散,抑止銅的沉淀加速蝕銅的氧化反響。
2、設備
?。?)為增加蝕速故需進步溫度到48℃以上,因此會有大量的氨臭味洋溢需做恰當的抽風,但抽風量太強時會將有用的氨也大量的抽走則是很不 經濟的事,在抽風管路中可加恰當節流閥以做管制
?。?)蝕刻質量常常因水池效應(pudding)而受限,(因新穎藥液被積水阻撓,無法有效和銅面反響稱之水池效應)這也是為何板子前端部份常常有over etch現象, 所以設備設計上就有如下考量:
a. 板子較細線路面朝下,較粗線路面朝上。
b. 噴嘴上,下噴液壓力調整以為補償,依實踐作業結果來調整其差別。
c. 先進的蝕刻機可控制當板子進入蝕刻段時,前面幾組噴嘴會中止噴 灑幾秒的時間。
d. 也有設計垂直蝕刻方式,來處理兩面不均問題,但國內運用并不多 見。目前國內有科茂公司之自制垂直蝕刻機運用中。
3、補充添加控制
自動補充添加 補充液為氨水,通常以極為靈活的比重計,且感應 當時溫度(因不同溫度下 比重有差),設定上下限,高于上限時開端添加氨水,直至低于下限才中止。此 時偵測點位置以及氨水參加之管口位置就十分重要,以免因偵測delay而 參加過多氨水糜費本錢(因會溢流掉)
4、設備的日常頤養
?。?)不使蝕刻液有sludge產生(淺藍色一價銅污泥),所以成份控制很重要-尤 其是PH,太高或太低都有可能形成。
?。?)隨時堅持噴嘴不被梗塞。(過濾系統要堅持良好狀態)
?。?)比重感應添加系統要定期校驗。
蝕刻工藝流程
三、剝錫(鉛)
不論純錫或各成份比的錫鉛層,其鍍上的目的僅是抗蝕刻用,因而蝕刻終了后,要將之剝除,所以此剝錫(鉛)步驟僅為加工,未產生附加價值。但以下數點仍須特別留意,否則本錢增加是其次,好不容易完成外層線路卻在此處形成不良。
?。?)普通剝錫(鉛)液直接由供給商供給,配方有多種有兩液型,也有單液型,其剝除方式有半溶型與全溶型,溶液組成有氟系/H2O2,HNO3/H2O2等配方。
?。?)不論何種配方,作業上有以下潛在問題:
a.攻擊銅面。
b.剝除未盡影響后制程。
c.廢液處置問題 。
所以剝錫(鉛)步驟得靠良好的設備設計,前制程鍍錫(鉛)厚度控制及藥液藥效的管理,才可得穩定的質量。外層線路制造完成之后,停止100%檢測工作。
判別蝕刻情況好壞的根據
1、突沿
2、側蝕
3、蝕刻系數因子
4、過蝕
5、蝕刻外表光亮度
6、線間距能否明晰
隨著電子產品的微型化,使得線路板的線路向細線路、高密度、細孔徑方向走,給蝕刻工藝提出了更高的請求。