Leiterplattentechnisch - Ätzanalyse der Produktion von Leiterplatten im Außenbereich

Der kritischste Faktor bei der Wartung von Ätzgeräten ist sicherzustellen, dass die Düse sauber und frei von Hindernissen ist, um den Strahl ungehindert zu machen. Verstopfung oder Schlacke beeinflusst das Layout unter Einwirkung von Strahldruck. Wenn die Düse nicht sauber ist, Es wird ungleichmäßiges Ätzen verursachen und die gesamte Leiterplatte. Offensichtlich, Gerätewartung ist der Austausch beschädigter und verschlissener Teile, einschließlich Austausch von Düsen. Die Düsen haben auch das Problem des Verschleißes. Darüber hinaus, Das kritischere Problem ist, die Ätzmaschine frei von Schlacken zu halten. In vielen Fällen, Schlacke sammelt sich an. Übermäßige Schlacke beeinträchtigt sogar das chemische Gleichgewicht der Ätzlösung. Ähnlich, bei übermäßigem chemischem Ungleichgewicht in der Ätzlösung, Schlacke wird ernster werden. Das Problem der Schlackenansammlung kann nicht überbewertet werden. Sobald plötzlich eine große Menge Schlacke in der Ätzlösung auftritt, Es ist in der Regel ein Signal, dass es ein Problem mit der Balance der Lösung gibt. Dies sollte mit starker Salzsäure zur richtigen Reinigung oder Ergänzung der Lösung erfolgen.

Restfilm kann auch Schlacke produzieren, eine sehr kleine Menge Restfilm löst sich in der Ätzlösung auf und bildet dann Kupfersalzausfälle. Die Schlacke, die durch den Restfilm gebildet wird, weist darauf hin, dass der vorherige Filmentfernungsprozess nicht abgeschlossen ist. Schlechte Filmentfernung ist oft das Ergebnis von Kantenfolie und Überplattung.

In der Verarbeitungstechnologie der äußeren Schaltung der Leiterplatte gibt es ein anderes Verfahren, das darin besteht, den lichtempfindlichen Film anstelle der Metallbeschichtung als Resistschicht zu verwenden. Diese Methode ist dem inneren Schichtätzprozess sehr ähnlich, 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 dieses Verfahren ist nicht PCB Das Hauptmethode bei der Herstellung von Außenschichten.

Die Struktur der Ätzgeräte und die Ätzlösungen verschiedener Zusammensetzungen beeinflussen den Ätzfaktor oder den Grad der Seitenätzung, der kontrolliert werden kann. 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.

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.

Bei der Verarbeitung von gedruckten Schaltungen durch Mustergalvanik sollte der ideale Zustand sein: Die Gesamtdicke des galvanisierten Kupfers und Zinns oder Kupfer und Bleizinn sollte die Dicke des galvanisch beständigen lichtempfindlichen Films nicht überschreiten, so dass das galvanische Muster auf beiden Seiten der Folie vollständig bedeckt ist. Die "Wand" blockiert und ist 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 durch Zinn oder Bleizinn gebildet wird, macht es unmöglich, den lichtempfindlichen Film beim Entfernen des Films vollständig zu entfernen, Hinterlassen eines kleinen Teils von "Restkleber" unter der "Kante". Der "Restkleber" oder "Restfilm", der unter der "Kante" des Resists verbleibt, verursacht eine unvollständige Ätzung. Die Linien bildeten nach dem Ätzen beidseitig "Kupferwurzeln". Die Kupferwurzeln verengten den Linienabstand, die Leiterplatte nicht den Anforderungen der Partei A entspricht, und kann sogar abgelehnt werden. Ablehnung wird die Produktionskosten der Leiterplatte. Darüber hinaus, in vielen Fällen, aufgrund der Bildung der Auflösung aufgrund der Reaktion, in der Leiterplattenindustrie, 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, und es muss zur Verarbeitung und Reinigung abgeschaltet werden., Was sich auf die Arbeitseffizienz auswirkt.

In der Leiterplattenverarbeitung ist Ammoniakätzen ein relativ empfindlicher und komplexer chemischer Reaktionsprozess. Auf der anderen Seite ist es eine einfache Aufgabe. Sobald der Prozess hochgeregelt ist, kann die Produktion fortgesetzt werden. Entscheidend ist, dass der Ätzprozess nach dem Einschalten kontinuierlich arbeitet. Der Ätzprozess hängt zu einem großen Teil vom guten Betriebszustand der Ausrüstung ab. Derzeit muss unabhängig davon, welche Ätzlösung verwendet wird, Hochdruckspray verwendet werden, und um eine sauberere Linienseite und einen hochwertigen Ätzeffekt zu erhalten, müssen Düsenstruktur und Sprühmethode streng ausgewählt werden.

Um gute Nebenwirkungen zu erzielen, sind viele verschiedene Theorien erschienen, die unterschiedliche Konstruktionsmethoden und Ausstattungsstrukturen bilden. Alle Theorien über Ätzen erkennen das grundlegendste Prinzip an, nämlich die Metalloberfläche so schnell wie möglich in ständigem Kontakt mit frischer Ätzlösung zu halten. Auch die chemische Mechanismusanalyse des Ätzprozesses bestätigte diesen Standpunkt. Bei der Ammoniakätzung wird die Ätzgeschwindigkeit unter der Annahme, dass alle anderen Parameter unverändert bleiben, hauptsächlich durch das Ammoniak (NH3) in der Ätzlösung bestimmt. Daher hat die Verwendung einer frischen Lösung zum Ätzen der Oberfläche zwei Hauptzwecke: Einer ist, die gerade produzierten Kupferionen auszuspülen; Die andere besteht darin, kontinuierlich Ammoniak (NH3) zur Verfügung zu stellen, das für die Reaktion benötigt wird.

Im traditionellen Wissen der Leiterplattenindustrie, insbesondere der Lieferanten von Leiterplattenrohstoffen, wird anerkannt, dass je niedriger der monovalente Kupferionengehalt in der Ammoniakätzlösung, desto schneller die Reaktionsgeschwindigkeit ist. Dies hat sich erfahrungsgemäß bestätigt. Tatsächlich enthalten viele Ammoniak-basierte Ätzlösungen spezielle Liganden für monovalente Kupferionen (einige komplexe Lösungsmittel), deren Rolle darin besteht, monovalente Kupferionen zu reduzieren (dies sind die technischen Geheimnisse ihrer Produkte mit hoher Reaktivität). Es kann gesehen werden, dass der Einfluss monovalenter Kupferionen nicht gering ist. Wenn das monovalente Kupfer von 5000ppm auf 50ppm reduziert wird, wird die Ätzgeschwindigkeit mehr als verdoppelt.

Dies ist ein funktioneller Grund, Luft in den Ätzkasten zu leiten. Wenn jedoch zu viel Luft vorhanden ist, beschleunigt dies den Verlust von Ammoniak in der Lösung und senkt den pH-Wert, was zu einer Abnahme der Ätzgeschwindigkeit führt. Ammoniak in der Lösung ist auch die Menge der Veränderung, die kontrolliert werden muss. Einige Benutzer nehmen die Methode an, reines Ammoniak in das Ätzreservoir zu übergeben. Dazu muss ein Satz PH-Zählersteuerung hinzugefügt werden. Wenn das automatisch gemessene PH-Ergebnis niedriger als der angegebene Wert ist, wird die Lösung automatisch hinzugefügt.

In the related field of chemical etching (also known as photochemical etching or PCH), Forschungsarbeiten haben begonnen und haben das Stadium des Ätzmaschinenstrukturdesigns erreicht. Bei dieser Methode, Die verwendete Lösung ist zweiwertiges Kupfer, nicht Ammoniak-Kupfer Ätzen. Es kann in der Leiterplattenindustrie verwendet werden. In der PCH-Industrie, Die typische Dicke der geätzten Kupferfolie beträgt 5 bis 10 mils, und in einigen Fällen ist die Dicke ziemlich groß. Seine Anforderungen an Ätzparameter sind oft strenger als die in der Leiterplattenindustrie.