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Fábrica de Placa de circuito impreso: cómo mejorar la calidad del análiSis del proceso de grabado

1. Preámbulo

Propósito del grabado: después del recubrimiento del circuito, Este Placa de circuito impreso Placa de circuito Retire del equipo de galvanoplastia y se procesará para completar Placa de circuito. Inequívocamente, Hay los siguientes pasos:

Pelado de película: pelado de película seca con solución para galvanoplastia. La película seca endurecida se disuelve parcialmente en un líquido concentrado y se pela parcialmente en escamas. La eficiencia del sistema de filtración es importante para mantener el efecto de los medicamentos líquidos y limpiarlos a fondo con agua.

Grabado de circuitos: cobre que disuelve Partes no conductoras.

Pelado de estaño y plomo: Por último, se elimina el recubrimiento de estaño y plomo a prueba de grabado. Independientemente del Estaño puro o de las diferentes proporciones de composición de la capa SN - PB, el objetivo de la galvanoplastia es simplemente resistir el grabado, por lo que después del grabado debe ser pelado, por lo que este paso de pelar el estaño y el plomo es sólo el procesamiento, sin valor añadido. Sin embargo, debe prestarse especial atención a los siguientes puntos, de lo contrario el aumento de los costes será el segundo, y los circuitos externos difíciles de completar conducirán a las deficiencias.

En la actualidad, Proceso típico de impresión Placa de circuito (Placa de circuito impreso) processing adopts the "pattern plating method". Eso es, Recubrimiento anticorrosivo de plomo - estaño en la parte de cobre que debe mantenerse en la capa exterior de la placa de circuito, Eso es, Parte modal del circuito, Y luego químicamente corroe el resto de la lámina de cobre.

Tenga en cuenta que hay dos capas de cobre en el Placa de circuito impreso. Durante el grabado de la capa exterior, sólo una capa de cobre debe ser completamente grabada, y el resto formará el circuito final deseado. Este tipo de recubrimiento de patrón se caracteriza por que el recubrimiento de cobre sólo existe bajo la capa anticorrosiva de plomo - estaño. Otro proceso es el recubrimiento de cobre en todo el tablero de circuitos, excepto en la parte de la película fotosensible sólo para el estaño o el agente anticorrosivo de plomo - estaño. Este proceso se llama "proceso de recubrimiento de cobre de placa completa". El mayor inconveniente de la chapa completa de cobre en comparación con la chapa de patrón es que debe ser Chapada dos veces en todas las partes de la placa y debe ser grabada durante el grabado. Por lo tanto, una serie de problemas ocurren cuando el ancho de línea es muy delgado. Mientras tanto, la corrosión lateral afectará seriamente la uniformidad de la línea.

En la tecnología de procesamiento de circuitos externos de placas de circuitos impresos de Placa de circuito impreso, hay otro método que utiliza película fotosensible en lugar de recubrimiento metálico como recubrimiento anticorrosivo. Este método es muy similar al proceso de grabado interno y puede referirse al grabado en el proceso de fabricación interna.

En la actualidad, el estaño o el plomo - estaño son los recubrimientos anticorrosivos más utilizados para el grabado de amino etchants. El grabado amino es un líquido químico común que no reacciona químicamente con estaño o plomo - estaño. El grabado de amoníaco se refiere principalmente a la solución de grabado de amoníaco / cloruro de amonio. Además, hay productos químicos de grabado de amoníaco / sulfato de amonio en el mercado.

Cuando se utiliza una solución de grabado a base de sulfato, el cobre puede separarse electrolíticamente y, por lo tanto, reutilizarse. Debido a su baja tasa de corrosión, rara vez se utiliza en la producción real, pero se espera que se utilice en el grabado libre de cloro. Algunos han tratado de usar peróxido de hidrógeno como corrosivo para corroer patrones externos. Debido a muchas razones, como la economía y el tratamiento de aguas residuales, el proceso no se ha utilizado ampliamente en el sentido comercial. Además, el ácido sulfúrico - peróxido de hidrógeno no se puede utilizar en el grabado de plomo - estaño, y el proceso no es el principal método de producción de la capa exterior de Placa de circuito impreso, por lo que la mayoría de la gente rara vez se preocupa por él.

2. Ajuste del equipo e interacción con soluciones corrosivas

In Procesamiento de placas de circuitos impresos, El grabado de amoníaco es un proceso químico relativamente fino y complejo. Por otra parte, Es un trabajo fácil.. Una vez que el proceso ha sido revisado, La producción puede continuar. La clave es mantener el Estado de funcionamiento continuo después de abrir, No se recomienda secado ni parada. El proceso de grabado depende en gran medida de las buenas condiciones de trabajo del equipo.. En la actualidad, Cualquier solución de grabado utilizada, Debe utilizarse pulverización a alta presión, Y para obtener un lado de línea más limpio y un grabado de alta calidad, La estructura de la boquilla y el método de pulverización deben seleccionarse estrictamente..

Con el fin de obtener buenos efectos secundarios, surgen muchas teorías diferentes y diferentes métodos de diseño y estructuras de equipo. Estas teorías son a menudo muy diferentes. Pero todas las teorías del grabado reconocen el principio básico, incluso si la superficie metálica entra en contacto con una nueva solución de grabado tan pronto como sea posible. El análisis del mecanismo químico del proceso de grabado también confirmó el punto de vista anterior. En el grabado de amoníaco, la tasa de grabado se determina principalmente por el amoníaco (NH3) en la solución de grabado, suponiendo que todos los demás parámetros se mantengan inalterados. Por lo tanto, hay dos objetivos principales para el grabado de la superficie con la nueva solución: uno es lavar los iones de cobre recién producidos; El otro es el suministro continuo de amoníaco (NH3) necesario para la reacción.

In the traditional knowledge of the Impreso Placa de circuito (Placa de circuito impreso Placa de circuito) Industria, En particular, los proveedores de materias primas para circuitos impresos, Se reconoce que cuanto menor es el contenido de iones de cobre monovalentes en la solución de grabado de amoníaco, Cuanto más rápida es la reacción. La experiencia lo ha confirmado.. De hecho,, many ammonia-based etching solution products contain special ligands for monovalent copper ions (some complex solvents), whose role is to reduce monovalent copper ions (these are the technical secrets of their products with high reactivity ), Se puede ver que el efecto de los iones de cobre univalentes no es pequeño. Si el cobre monovalente se reduce de 5..000 ppm a 50 ppm, La tasa de grabado se duplicará con creces.

Debido a que una gran cantidad de iones de cobre monovalente se produce durante la reacción de grabado, y debido a que el catión de cobre monovalente siempre se combina estrechamente con el grupo complejo de amoníaco, es difícil mantener su contenido cerca de cero. El cobre monovalente se puede eliminar mediante la conversión del cobre monovalente al cobre bivalente por oxígeno atmosférico. El objetivo anterior puede lograrse mediante pulverización.

Esta es la razón por la que el aire entra en la Caja de grabado. Sin embargo, si hay demasiado aire, la pérdida de amoníaco en la solución se acelera y el pH se reduce, lo que resulta en una tasa de grabado más baja. El amoníaco en la solución también necesita ser controlado. Algunos usuarios utilizan el método de introducir amoníaco puro en la célula de grabado. Para ello, debe a ñadirse un sistema de control del pH. Cuando el pH medido automáticamente es inferior al valor dado, la solución se añade automáticamente.

En el campo del grabado químico relacionado (también conocido como grabado fotoquímico o PCH), el trabajo de investigación ha comenzado y ha llegado a la etapa de diseño de la estructura de la máquina de grabado. En este método, la solución utilizada es cobre divalente en lugar de cobre amoniacal grabado. Se puede utilizar en la industria de circuitos impresos. En la industria del PCH, el espesor típico de la lámina de cobre grabada es de 5 a 10 mils (mils), y en algunos casos es bastante grande. Los requisitos de los parámetros de grabado son generalmente más estrictos que los de la industria de Placa de circuito impreso.

Los resultados de un estudio sobre el sistema industrial PCM aún no se han publicado oficialmente, pero serán refrescantes. Debido a que el apoyo financiero del proyecto es relativamente fuerte, los investigadores tienen la capacidad de cambiar el diseño del dispositivo de grabado a largo plazo y estudiar los efectos de estos cambios. Por ejemplo, en comparación con las boquillas cónicas, el diseño óptimo de la boquilla utiliza un sector, y el colector de pulverización (es decir, la tubería en la que se atornilla la boquilla) también tiene un ángulo de montaje que permite rociar una pieza de trabajo de 30 grados en la Cámara de grabado. Sin este cambio, el método de instalación de la boquilla en el colector hará que el ángulo de pulverización de cada boquilla adyacente sea diferente. La superficie de pulverización del segundo grupo de boquillas es ligeramente diferente de la del primer grupo (muestra las condiciones de funcionamiento de la pulverización). De esta manera, la forma de la solución de pulverización se superpone o se cruza. Teóricamente, si las formas de la solución se cruzan entre sí, la fuerza de eyección de la porción se reduce, y mientras se mantiene la nueva solución en contacto con la superficie grabada, la solución antigua en la superficie grabada no puede ser lavada eficientemente. Esto es especialmente cierto en los bordes de la superficie de pulverización. Su fuerza de eyección es mucho menor que la vertical.

El estudio encontró que el último parámetro de diseño era de 65 PSI (es decir, 4 + bar). Cada proceso de grabado y cada solución práctica tiene un problem a con la presión óptima de inyección, que actualmente es de hasta 30 PSI (2 bar) o más en la Cámara de grabado. Un principio es que cuanto mayor sea la densidad de la solución grabada (es decir, la densidad específica o la cristalidad), mayor será la presión óptima de inyección. Por supuesto, este no es un parámetro único. Otro parámetro importante es la movilidad relativa (o movilidad) que controla la velocidad de reacción en la solución.

3. Calidad del grabado y problemas anteriores

El requisito básico de la calidad del grabado es la eliminación completa de todas las capas de cobre, excepto la capa anticorrosiva. Estrictamente hablando, para una definición precisa, la calidad del grabado debe incluir la consistencia de la anchura de la línea y el grado de subcotización. Debido a las características inherentes de la solución de grabado actual, no sólo produce el efecto de grabado en la dirección descendente, sino también en la dirección izquierda y derecha, por lo que el grabado lateral es casi inevitable.

El grabado lateral es uno de los parámetros de grabado más discutidos. Se define como la relación entre la anchura del grabado lateral y la profundidad del grabado, y se llama el coeficiente de grabado. En la industria de circuitos impresos, el rango de variación es muy amplio, de 1: 1 a 1: 5. Obviamente, el menor grado de subcotización o bajo coeficiente de grabado es el más satisfactorio.

La estructura del dispositivo de grabado y los diferentes componentes de la solución de grabado afectarán el factor de grabado o el grado de grabado lateral, o en un caso optimista, el factor de grabado o el grado de grabado pueden ser controlados. El uso de ciertos aditivos puede reducir el grado de corrosión lateral. La composición química de estos aditivos suele ser un secreto comercial que los desarrolladores no revelan.

En muchos aspectos, la calidad del grabado existe mucho antes de que la placa de circuito impreso entre en la máquina de grabado. Debido a los estrechos vínculos internos entre los diversos procesos o procesos de procesamiento de circuitos impresos, no hay ningún proceso que no se vea afectado por otros procesos o procesos. Muchos de los problemas identificados como la calidad del grabado realmente existen durante o incluso antes de la eliminación de la película. Debido a que el fenómeno de "contracorriente" en el proceso de grabado de la figura externa es más prominente que la mayoría de los procesos de Placa de circuito impreso, muchos problemas finalmente se reflejan en él. Al mismo tiempo, esto se debe a que el grabado es el último paso en una serie de procesos que comienzan con la adhesión y la sensibilización y luego transfieren con éxito el patrón exterior. Cuanto más enlaces, mayor es la probabilidad de problemas. Esto puede considerarse un aspecto muy especial del proceso de producción de circuitos impresos.

En teoría, después de que el circuito impreso ha entrado en la fase de grabado, durante el procesamiento del circuito impreso por galvanoplastia de patrones, Idealmente, el espesor total del cobre y el estaño galvanizados o del cobre y el plomo y el estaño no debe exceder de la resistencia al recubrimiento. El espesor de la película fotosensible hace que el patrón de recubrimiento sea completamente bloqueado e incrustado por las "paredes" a ambos lados de la película. Sin embargo, en la producción real, los patrones de galvanoplastia son mucho más gruesos que los patrones fotosensibles después de la galvanoplastia de placas de circuitos impresos en todo el mundo. En el proceso de galvanoplastia de cobre y plomo - estaño, debido a que la altura de la galvanoplastia supera la película fotosensible, la tendencia de la acumulación lateral aparece, lo que resulta en problemas. La capa anticorrosiva de estaño o plomo - Estaño de la línea de recubrimiento se extiende a ambos lados para formar un "borde" que cubre una pequeña porción de la película fotosensible bajo el "borde".

El "borde" formado por estaño o plomo - estaño hace imposible eliminar completamente la película fotográfica al retirar la película fotográfica, dejando una pequeña cantidad de "pegamento residual" debajo del "borde". El "pegamento residual" o "película residual" que permanece debajo del "borde" del inhibidor de la corrosión causará un grabado incompleto. Después del grabado, estos cables forman "raíces de cobre" en ambos lados. La raíz de cobre hace que el espaciamiento de la línea sea estrecho, lo que hace que la placa de impresión no pueda cumplir con los requisitos de la parte a, e incluso puede ser rechazada. El rechazo aumentará en gran medida el costo de producción de Placa de circuito impreso.

Además, en muchos casos, debido a la disolución resultante de la reacción, las películas residuales y el cobre también pueden formarse y acumularse en líquidos corrosivos en la industria de circuitos impresos y bloquearse por las toberas de las máquinas corrosivas y las bombas resistentes al ácido, que deben cerrarse para su tratamiento y limpieza. Esto afecta la eficiencia del trabajo.

Mantenimiento del equipo de grabado

El factor clave para mantener el equipo de grabado es asegurar que la boquilla esté limpia y libre de obstáculos para que el chorro fluya sin obstáculos. El bloqueo o la escoria afectarán la distribución bajo la presión del chorro. Si la boquilla no está limpia, el grabado no será uniforme y todo el Placa de circuito impreso será desechado.

Es evidente que el mantenimiento del equipo consiste en reemplazar los componentes dañados y desgastados, incluida la boquilla. La boquilla también tiene problemas de desgaste. Además, el problema más crítico es mantener la máquina de grabado libre de escoria. En muchos casos, se produce una acumulación de escoria. La acumulación excesiva de escoria puede incluso afectar el equilibrio químico de la solución de grabado. Del mismo modo, si hay un desequilibrio químico excesivo en la solución de grabado, la escoria se vuelve más grave. Nunca se insistirá lo suficiente en la acumulación de escoria. Una vez que una gran cantidad de escoria aparece repentinamente en la solución de grabado, por lo general es una señal de un problem a con el equilibrio de la solución. La solución debe limpiarse o complementarse con ácido clorhídrico concentrado.

La película residual también puede producir escoria, y una pequeña cantidad de película residual se disuelve en la solución de grabado, y luego se forma la precipitación de sal de cobre. La escoria formada por la película residual indica que el proceso de eliminación de la película anterior no se completó. La eliminación deficiente de las películas suele ser el resultado de películas de borde y sobrerregulación.

5. Sobre arriba y abajo Placa de circuito impreso Placa de circuito Superficie, the etching state of the leading edge and the trailing edge are different

Una gran cantidad de problemas relacionados con la calidad del grabado se concentran en la parte grabada de la superficie superior de la placa. Es importante entenderlo. Estos problemas se derivan del efecto de los aglomerados gelatinosos producidos por el etchant en la superficie de la placa de circuito impreso. Por un lado, la acumulación de bloques coloidales en la superficie del cobre afecta la fuerza de pulverización, por otro lado, impide que la solución de grabado fresco se complemente, lo que resulta en una reducción de la velocidad de grabado. Debido a la formación y acumulación de placas coloidales, el grado de grabado del patrón superior e inferior de la placa de circuito es diferente. Esto también hace que la primera parte de la placa en la máquina de grabado sea susceptible a un grabado completo o a una corrosión excesiva, ya que la acumulación no se ha formado en este momento y la velocidad de grabado es más rápida. En su lugar, la parte posterior de la placa de circuito entrante se ha formado en el momento de la entrada y se reduce la velocidad de grabado.