Leiterplattentechnisch - Der Ätzprozess der äußeren Schaltung der Leiterplatte

I. Übersicht

Zur Zeit, der typische Prozess der Leiterplatte (PCB) Verarbeitung nimmt die "Musterplattierungsmethode" an. Das ist, Eine Schicht Blei-Zinn-Korrosionsschutzschicht auf dem Teil der Kupferfolie, der auf der äußeren Schicht der Platine zurückgehalten werden muss, vorplattiert, das ist, der Musterteil der Schaltung, und dann chemisch korrodiert die verbleibende Kupferfolie, das heißt Ätzen.

Es sollte beachtet werden, dass sich zu diesem Zeitpunkt zwei Kupferschichten auf der Platine befinden. Beim Ätzprozess der äußeren Schicht muss nur eine Kupferschicht vollständig abgeätzt werden, und der Rest bildet den endgültigen erforderlichen Kreislauf. Diese Art der Mustergalvanik zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupferbeschichtung nur unter der Blei-Zinn-Resistschicht existiert. Eine andere Verfahrensmethode besteht darin, Kupfer auf der gesamten Platine zu platten, und die Teile, die nicht der lichtempfindliche Film sind, sind nur Zinn- oder Bleizinnresist. Dieser Prozess wird als "Vollplattform-Kupferplattierungsverfahren" bezeichnet. Verglichen mit der Mustergalvanik besteht der größte Nachteil der Kupferplattierung auf der gesamten Platine darin, dass Kupfer zweimal auf allen Teilen der Platine plattiert werden muss und alle während des Ätzes korrodiert werden müssen. Daher, wenn die Drahtbreite sehr fein ist, wird eine Reihe von Problemen auftreten. Gleichzeitig wird Seitenkorrosion die Gleichmäßigkeit der Linie ernsthaft beeinträchtigen.

In der Verarbeitungstechnik der äußeren Schaltung der gedruckten Leiterplatte, es gibt eine andere Methode, Das ist, den lichtempfindlichen Film anstelle der Metallbeschichtung als Resistschicht zu verwenden. Diese Methode ähnelt dem Ätzprozess der Innenschicht sehr, und Sie können sich auf das Ätzen im inneren Schichtherstellungsprozess beziehen.

Derzeit ist Zinn oder Blei-Zinn die am häufigsten verwendete Korrosionsschutzschicht, die im Ätzprozess von Ammoniak-basiertem Ätz verwendet wird. Ammoniak-basiertes Ätzmittel ist eine häufig verwendete chemische Flüssigkeit und hat keine chemische Reaktion mit Zinn oder Blei-Zinn. Ammoniak Ätzlösung bezieht sich hauptsächlich auf Ammoniak/Ammoniumchlorid Ätzlösung. Darüber hinaus sind Ammoniak/Ammoniumsulfat Ätzchemikalien auch auf dem Markt erhältlich.

Nach Verwendung der sulfatbasierten Ätzlösung kann das darin enthaltene Kupfer durch Elektrolyse getrennt werden, sodass es wiederverwendet werden kann. Aufgrund seiner geringen Korrosionsrate ist es in der tatsächlichen Produktion im Allgemeinen selten, aber es wird erwartet, dass es in chlorfreiem Ätzen verwendet wird. Jemand versuchte, Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid als Ätzmittel zu verwenden, um das äußere Schichtmuster zu korrodieren. Aus vielen Gründen, einschließlich Wirtschaftlichkeit und Abwasserbehandlung, ist dieses Verfahren im kommerziellen Sinne nicht weit verbreitet. Darüber hinaus kann Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid nicht zum Ätzen von Blei-Zinn-Resist verwendet werden, und dieser Prozess ist nicht PCB Die Hauptmethode in der Außenproduktion, so dass die meisten Menschen sich selten darum kümmern.

2. Ätzqualität und frühere Probleme

Die Grundvoraussetzung für die Ätzqualität ist, dass alle Kupferschichten außer unter der Resistschicht vollständig entfernt werden können, und das war's. Streng genommen, wenn es genau definiert werden soll, muss die Ätzqualität die Konsistenz der Drahtbreite und den Grad der Unterschneidung umfassen. Aufgrund der inhärenten Eigenschaften der aktuellen Ätzlösung, die nicht nur in der Abwärtsrichtung, sondern auch in der linken und rechten Richtung einen Ätzeffekt erzeugt, ist das seitliche Ätzen fast unvermeidlich.

Das Problem der Seitenätzung ist einer der Ätzparameter, der oft zur Diskussion gestellt wird. Es ist definiert als das Verhältnis der Breite der Seitenätzung zur Tiefe der Ätzung, was als Ätzfaktor bezeichnet wird. In der Leiterplattenindustrie hat es eine breite Palette von Änderungen, von 1:1 bis 1:5. Offensichtlich ist ein kleiner Undercut Grad oder ein niedriger Ätzfaktor am zufriedenstellendsten.

Die Struktur der Ätzausrüstung und die verschiedenen Komponenten der Ätzlösung beeinflussen den Ätzfaktor oder den Grad der Seitenätzung oder, optimistisch ausgedrückt, kann es kontrolliert werden. Die Verwendung bestimmter Additive kann den Grad der Seitenerosion reduzieren. Die chemische Zusammensetzung dieser Additive ist in der Regel ein Geschäftsgeheimnis, und die jeweiligen Entwickler geben es nicht an die Außenwelt weiter. Was den Aufbau der Ätzgeräte betrifft, so werden die folgenden Kapitel speziell diskutiert.

In vielerlei Hinsicht gab es die Qualität des Ätzes lange bevor die Leiterplatte in die Ätzmaschine gelangt. Da es sehr enge interne Verbindungen zwischen den verschiedenen Prozessen oder Prozessen der Leiterplattenverarbeitung gibt, gibt es keinen Prozess, der nicht von anderen Prozessen beeinflusst wird und andere Prozesse nicht beeinflusst. Viele der Probleme, die als Ätzqualität identifiziert wurden, bestanden tatsächlich beim Entfernen der Folie oder sogar vorher. Für den Ätzprozess der äußeren Schichtgrafik spiegeln sich schließlich viele Probleme darin wider, da das Phänomen des "invertierten Stroms", das es verkörpert, prominenter ist als die meisten Leiterplattenprozesse. Gleichzeitig liegt dies auch daran, dass das Ätzen der letzte Schritt in einer langen Reihe von Prozessen ist, beginnend mit selbstklebend und lichtempfindlich, wonach das äußere Schichtmuster erfolgreich übertragen wird. Je mehr Verbindungen, desto größer die Möglichkeit von Problemen. Dies kann als ein ganz besonderer Aspekt des Leiterplattenprozesses gesehen werden.

Theoretisch gesprochen, nachdem die gedruckte Schaltung in die Ätzstufe eintritt, während der Prozess der Verarbeitung der gedruckten Schaltung durch das Mustergalvanik-Verfahren, Der ideale Zustand sollte sein: Die Gesamtdicke des galvanisierten Kupfers und Zinns oder Kupfer und Bleizinn sollte den Widerstand gegen Galvanik nicht überschreiten Die Dicke des lichtempfindlichen Films macht die galvanischen Grafiken vollständig durch die "Wände" auf beiden Seiten des Films blockiert und darin eingebettet. In der tatsächlichen Produktion ist das Beschichtungsmuster jedoch nach dem Galvanisieren von Leiterplatten auf der ganzen Welt viel dicker als das lichtempfindliche Muster. Beim Galvanisieren von Kupfer und Blei-Zinn tritt eine Tendenz zur seitlichen Akkumulation auf, da die Beschichtungshöhe den lichtempfindlichen Film übersteigt. Die Zinn- oder Blei-Zinn-Resistschicht, die die Linien bedeckt, erstreckt sich zu beiden Seiten zu einer "Kante" und bedeckt einen kleinen Teil des lichtempfindlichen Films unter der "Kante".

Die "Kante", die aus Zinn oder Bleizinn gebildet wird, macht es unmöglich, den lichtempfindlichen Film beim Entfernen der Folie vollständig zu entfernen, wobei ein kleiner Teil des "Restklebers" unter der "Kante" verbleibt. Der "Restkleber" oder "Restfilm", der unter der "Kante" des Resists verbleibt, verursacht eine unvollständige Ätzung. Die Linien bildeten nach dem Ätzen auf beiden Seiten "Kupferwurzeln". Die Kupferwurzeln verengten den Linienabstand, wodurch die Leiterplatte die Anforderungen der Partei A nicht erfüllte und sogar abgelehnt werden konnte. Ablehnung wird die Produktionskosten der Leiterplatte erheblich erhöhen.

Darüber hinaus, in vielen Fällen, aufgrund der Bildung der Auflösung aufgrund der Reaktion, in der gedruckte Schaltung Industrie, Der Restfilm und Kupfer können sich auch in der korrosiven Flüssigkeit bilden und ansammeln und in der Düse der korrosiven Maschine und der säurebeständigen Pumpe blockiert werden, and it has to be shut down for Verarbeitung and cleaning., Was sich auf die Arbeitseffizienz auswirkt.