Tecnología de PCB - Métodos y tecnologías para controlar el proceso de grabado de PCB

El proceso de la placa de circuito impreso desde la placa de luz hasta el patrón del circuito es un proceso de reacción física y química relativamente complejo. Este artículo analizará su último grabado.

En la actualidad, el proceso típico de procesamiento de placas de circuito impreso (pcb) adopta el "método de galvanoplastia de patrones". Es decir, en la parte de la lámina de cobre que debe conservarse en la capa exterior de la placa, es decir, la parte del patrón del circuito, se preconiza una capa anticorrosiva de plomo y estaño, y luego se corroe químicamente la lámina de cobre restante, llamada grabado.

Tipo de grabado

Hay que tener en cuenta que durante el grabado hay dos capas de cobre en la placa. Durante el grabado exterior, solo una capa de cobre debe ser completamente grabada, y el resto formará el circuito finalmente necesario. Este tipo de galvanoplastia de patrón se caracteriza por que el recubrimiento de cobre solo existe por debajo de la capa anticorrosiva de plomo y Estaño.

Otro proceso es el recubrimiento de cobre en toda la placa, y solo hay resistencias de estaño o plomo y estaño en la parte fuera de la película sensible a la luz. Este proceso se llama "proceso de cobre de placa completa". La mayor desventaja del cobre en toda la placa en comparación con la galvanoplastia del patrón es que debe ser chapado dos veces en todas las partes de la placa y todas las partes deben ser corroídas durante el grabado. Por lo tanto, cuando el ancho del cable es muy delgado, hay una serie de problemas. Al mismo tiempo, la corrosión lateral afectará seriamente la uniformidad de la línea.

En la tecnología de procesamiento de circuitos externos de placas de circuito impreso, hay otro método, es decir, el uso de películas fotosensibles en lugar de recubrimientos metálicos como capas resistentes a la corrosión. Este método es muy similar al proceso de grabado de la capa interior y puede referirse al grabado en el proceso de fabricación de la capa Interior.

En la actualidad, el estaño o el plomo y el estaño son los recubrimientos anticorrosivos más utilizados para el proceso de grabado de agentes de grabado aminérgico. El grabado de aminoácidos es un líquido químico de uso común y no tiene ninguna reacción química con estaño o plomo y 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. Después de usar una solución de grabado de sulfato, el cobre en ella se puede separar por electrolisis, por lo que se puede reutilizar. Debido a su baja tasa de corrosión, suele usarse poco en la producción real, pero se espera que se utilice para el grabado sin cloro.

Algunas personas intentaron corroer el patrón exterior con sulfato de peróxido de hidrógeno como grabado. Debido a muchas razones, como la economía y el tratamiento de residuos líquidos, el proceso aún no se ha utilizado ampliamente en el sentido comercial. Además, el sulfato de peróxido de hidrógeno no se puede utilizar para el grabado de resistencias de plomo y estaño, y este proceso no es el pcb. el PCB es el principal método de producción externa, por lo que la mayoría de la gente se preocupa poco por él.

Calidad del grabado y problemas anteriores

El requisito básico para la calidad del grabado es poder eliminar por completo todas las capas de cobre debajo de la capa resistente a la corrosión, nada más. estrictamente hablando, si se quiere definir con precisión, la calidad del grabado debe incluir la consistencia del ancho de línea y el grado de subcotización. Debido a las características inherentes de la solución de grabado de corriente eléctrica, se produce un efecto de grabado no solo en la dirección hacia abajo, sino también en la dirección izquierda y derecha. por lo tanto, el grabado lateral es casi inevitable.

El problema de la subcotización es uno de los parámetros de grabado que a menudo se discuten. Se define como la relación entre el ancho de corte inferior y la profundidad del grabado, llamada factor de grabado. En el sector de los circuitos impresos ha habido una amplia gama de cambios, de 1: 1 a 1: 5. Obviamente, el pequeño grado de corte inferior o el bajo factor de grabado son los más satisfactorios.

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 optimista, se puede controlar. El uso de ciertos aditivos puede reducir el grado de erosión lateral. La composición química de estos aditivos suele ser un secreto comercial y sus respectivos desarrolladores no lo revelarán al mundo exterior.

En muchos aspectos, la calidad del grabado existía mucho antes de que la placa de impresión entrara en la máquina de grabado. Debido a las conexiones internas muy estrechas entre los diversos procesos o procesos de procesamiento de circuitos impresos, ningún proceso se ve afectado por otros procesos ni afecta a otros procesos. Muchos de los problemas identificados como la calidad del grabado existen en realidad durante o incluso antes del proceso de eliminación de la película.

Además, en muchos casos, debido a la disolución formada por la reacción, en la industria de circuitos impresos, las películas residuales y el cobre también pueden formarse y acumularse en líquidos corrosivos y bloquearse en la boquilla de la máquina de corrosión y en la bomba resistente al ácido, que debe cerrarse para su tratamiento y limpieza. Esto afectará la eficiencia del trabajo.

Ajuste del equipo e interacción con soluciones corrosivas

En el procesamiento de circuitos impresos, el grabado de amoníaco es un proceso de reacción química relativamente fino y complejo. Por otro lado, es un trabajo fácil. Una vez que el proceso se eleva, la producción puede continuar. La clave es mantener un Estado de trabajo continuo una vez abierto y no se recomienda secar y parar. El proceso de grabado depende en gran medida de las buenas condiciones de funcionamiento del dispositivo. En la actualidad, independientemente de la solución de grabado utilizada, se debe utilizar un chorro de alta presión, y para obtener un lado de línea más limpio y un efecto de grabado de alta calidad, la estructura de la boquilla y el método de chorro deben seleccionarse estrictamente.

Para obtener buenos efectos secundarios, han surgido muchas teorías diferentes, formando diferentes métodos de diseño y estructuras de equipos. Estas teorías a menudo son muy diferentes. Pero todas las teorías sobre el grabado reconocen los principios más básicos, incluso si la superficie metálica entra en contacto con una solución de grabado fresca lo antes posible. El análisis del mecanismo químico del proceso de grabado también confirma el punto de vista anterior. En el grabado de amoníaco, suponiendo que todos los demás parámetros se mantengan sin cambios, la tasa de grabado está determinada principalmente por el amoníaco (nh3) en la solución de grabado. Por lo tanto, hay dos propósitos principales para grabar la superficie con una solución fresca: uno es lavar los iones de cobre que acaban de producirse; La otra es proporcionar continuamente el amoníaco necesario para la reacción (nh3).

Entre los conocimientos tradicionales de la industria de circuitos impresos, especialmente los proveedores de materias primas para circuitos impresos, se reconoce que cuanto menor sea el contenido de iones de cobre monovalentes en soluciones de grabado de amoníaco, más rápida será la reacción. Esto ha sido confirmado por la experiencia. De hecho, muchos productos de soluciones de grabado aminérgico contienen ligandos especiales de iones de cobre monovalentes (algunos disolventes complejos) que actúan para reducir los iones de cobre monovalentes (estos son los secretos técnicos de sus productos de alta reactividad), lo que demuestra que el efecto de los iones de cobre monovalentes no es pequeño. Reducir el cobre monovalente de 5000 ppm a 50 ppm duplicará con creces la tasa de grabado.

Debido a que durante la reacción de grabado se produce una gran cantidad de iones de cobre monovalentes y los iones de cobre monovalentes siempre se unen estrechamente a los grupos complejos de amoníaco, es difícil mantener su contenido cerca de cero. El cobre monovalente se puede eliminar convirtiendo el cobre monovalente en cobre bivalente a través de la acción del oxígeno en la atmósfera. El propósito anterior se puede lograr mediante pulverización.

Esta es la razón funcional por la que el aire entra en la Caja de grabado. Sin embargo, si el aire es excesivo, se acelera la pérdida de amoníaco en la solución, se reduce el pH y se produce una disminución de la tasa de grabado. El amoníaco en la solución también es la cantidad de cambios que deben controlarse. Algunos usuarios utilizan el método de introducir amoníaco puro en la ranura de grabado. Para ello, es necesario añadir un sistema de control del medidor de Ph. Cuando el resultado del pH medido automáticamente es inferior al valor dado, la solución se agregará automáticamente.

En áreas relacionadas con el grabado químico (también conocido como grabado fotoquímico o pch), el trabajo de investigación ha comenzado y ha llegado a la etapa de diseño estructural de la máquina de grabado. En este método, la solución utilizada es el cobre bivalente, no el grabado de cobre amoniacal. Se puede utilizar en la industria de circuitos impresos. En el sector del pch, el espesor típico de las láminas de cobre grabadas es de 5 a 10 milímetros y, en algunos casos, es considerable. Sus requisitos para los parámetros de grabado suelen ser más estrictos que en la industria de pcb.