Blogue PCB - Processus de gravure de carte PCB et contrôle de processus

Le processus d'une carte PCB d'une carte émettrice de lumière à un motif de circuit d'affichage est un processus de réaction physico - chimique relativement complexe. Cet article analyse sa gravure en une étape. À l'heure actuelle, le processus typique de traitement de PCB (carte PCB) utilise la « méthode de placage graphique». C'est - à - dire dans la partie de la Feuille de cuivre qui doit rester dans la couche externe de la plaque, c'est - à - dire la partie de motif du circuit, préalablement revêtue d'une couche Anticorrosion plomb - étain, le reste de la Feuille de cuivre est ensuite soumis à une corrosion chimique, appelée gravure.

1. Le type de gravure doit être noté que pendant la gravure, il y a deux couches de cuivre sur la plaque. Au cours de la gravure de la couche externe, seule une couche de cuivre doit être complètement gravée, le reste formant le circuit finalement nécessaire. Ce type de placage de motif est caractérisé par le fait que le placage de cuivre n'existe que sous la couche de résine plomb - étain. Une autre méthode de traitement consiste à cuivrer toute la plaque, les parties autres que le film photosensible étant uniquement de l'étain ou de la résine plomb - étain. Ce processus est connu sous le nom de « processus de placage de cuivre complet». L'inconvénient d'un placage de cuivre sur l'ensemble de la plaque par rapport au placage de motifs est qu'il doit être cuivré deux fois sur toutes les parties de la plaque et qu'il doit être corrodé lors de la gravure. Ainsi, une série de problèmes se posent lorsque la largeur du fil est très fine. Dans le même temps, la corrosion latérale peut sérieusement affecter l'uniformité de la ligne. Dans la technique d'usinage des circuits hors carte imprimés, il existe également un moyen de remplacer le revêtement métallique par un film photosensible comme couche de résine. Cette méthode est très similaire au procédé de gravure de la couche interne et on peut se référer à la gravure dans le procédé de fabrication de la couche interne. Actuellement, l'étain ou le plomb - étain est une couche Anticorrosion couramment utilisée dans le processus de gravure des agents de gravure aminés. L'agent de gravure aminé est un liquide chimique couramment utilisé qui n'a aucune réaction chimique avec l'étain ou le plomb - étain. Par agent de gravure à l'ammoniac, on entend principalement une solution de gravure ammoniac / chlorure d'ammonium. En outre, il existe des produits chimiques de gravure ammoniac / sulfate d'ammonium sur le marché. Après avoir utilisé une solution de gravure à base de sulfate, le cuivre qui s'y trouve peut être séparé par électrolyse et peut donc être réutilisé. En raison de sa faible vitesse de corrosion, il est généralement peu utilisé dans la production réelle, mais il est prévu qu'il soit utilisé pour la gravure sans chlore. Il y a eu des tentatives pour corroder les motifs externes avec du peroxyde d'hydrogène sulfate comme agent de gravure. Ce procédé n'a pas encore été largement utilisé dans un sens commercial pour de nombreuses raisons telles que l'économie et l'élimination des déchets liquides. En outre, le peroxyde d'hydrogène sulfate ne peut pas être utilisé pour graver la résine plomb - étain, et ce processus n'est pas la principale méthode de fabrication de plaques externes pour les cartes PCB, de sorte que la plupart des gens s'en soucient rarement. Qualité de la gravure et problèmes précédents l'exigence fondamentale de la qualité de la gravure est de pouvoir éliminer complètement toutes les couches de cuivre sous la couche de résine de dégraissage, et c'est tout. Strictement parlant, si l'on veut définir la qualité de la gravure, celle - ci doit inclure la cohérence de la largeur du câblage et le degré de gravure latérale. En raison des propriétés intrinsèques des solutions de gravure actuelles, l'effet de gravure est produit non seulement vers le bas, mais aussi vers la droite et la gauche, de sorte que la gravure latérale est presque inévitable. La question de la contre - dépouille est l'un des paramètres de gravure souvent proposés à la discussion. Il est défini comme le rapport de la largeur de la contre - dépouille à la profondeur de la gravure, appelé facteur de gravure. Dans l'industrie des cartes PCB, il existe un large éventail de variations allant de 1: 1 à 1: 5. Il est clair qu'un faible taux de contre - dépouille ou un faible facteur de gravure sont satisfaisants. La structure de l'équipement de gravure et les solutions de gravure de différentes compositions peuvent influencer le facteur de gravure ou le degré de gravure latérale, ou de manière optimiste, cela peut être contrôlé. L'utilisation de certains additifs peut réduire le degré d'érosion latérale. La composition chimique de ces additifs est souvent un secret commercial que les développeurs respectifs ne divulgueront pas au monde extérieur. À bien des égards, la qualité de la gravure existait bien avant l'entrée de la plaque d'impression dans la machine de gravure. Étant donné qu'il existe des liens internes très étroits entre les différents processus ou procédés d'usinage de cartes PCB, aucun processus n'est influencé par, ou n'affecte les autres processus. De nombreux problèmes identifiés comme qualité de gravure existent en fait pendant ou même avant le processus de retrait du film. En ce qui concerne le procédé de gravure des figures de la couche externe, il reflète de nombreux problèmes, car le phénomène de « reflux» qu'il incarne est plus important que la plupart des procédés de plaques imprimées, ce qui est également attribué au fait que la gravure fait partie d'une longue liste de procédés à partir de l'autocollant et de la photosensibilité, Le motif externe est ensuite transféré avec succès. Plus il y a de liens, plus il y a de chances que des problèmes surviennent. Cela peut être considéré comme un aspect très particulier du processus de production de PCB. Théoriquement, après l'entrée de la carte PCB dans la phase de gravure, dans le processus de traitement de la carte PCB par la méthode de placage de motifs, L'état idéal devrait être: l'épaisseur totale du cuivre et de l'étain plaqué ou du cuivre et de l'étain au plomb ne doit pas dépasser le film photosensible résistant au placage. L'épaisseur du motif de placage est complètement bloquée par les "murs" des deux côtés du film et noyée dans celui - ci. Cependant, Dans la production réelle, après le placage de la carte PCB dans le monde entier, Le motif galvanisé est beaucoup plus épais que le motif photosensible. Dans le processus de placage de cuivre et de plomb - étain, la tendance à l'accumulation latérale se produit en raison de la hauteur de placage au - delà du film photosensible, et il en résulte des problèmes. La couche de résine étain ou plomb - étain recouvrant les lignes s'étend de part et d'autre pour former des "bords" recouvrant une petite partie du film photosensible sous les "bords". Le "bord" formé par l'étain ou le plomb - étain rend impossible l'élimination complète du film photosensible lors de son retrait, laissant une petite partie de la "colle résiduelle" sous le "bord". La "colle résiduelle" ou le "film résiduel" laissé sous le "bord" de la résine peut entraîner une gravure incomplète. Après gravure, ces fils forment des « racines de cuivre » de part et d'autre. Cette

3. Ajustement de l'équipement et interaction avec des solutions corrosives dans le traitement de la carte PCB, la gravure à l'ammoniac est un processus de réaction chimique relativement fin et complexe. D'un autre côté, c'est un travail facile. Une fois le processus régulé à la hausse, la production peut continuer. La clé est de maintenir un état de fonctionnement continu une fois ouvert, le séchage et l'arrêt ne sont pas recommandés. Le processus de gravure dépend en grande partie des bonnes conditions de fonctionnement de l'appareil. Actuellement, la pulvérisation à haute pression est obligatoire quel que soit le liquide de gravure utilisé, et pour obtenir un côté ligne plus net et un effet de gravure de haute qualité, la structure de la buse et la méthode de pulvérisation doivent être rigoureusement sélectionnées. Pour obtenir de bons effets secondaires, de nombreuses théories différentes ont émergé, formant différentes méthodes de conception et structures de dispositifs. Ces théories sont souvent très différentes. Mais toutes les théories sur la gravure reconnaissent le principe fondamental de maintenir une surface métallique en contact constant avec la solution fraîche de gravure le plus rapidement possible. L'analyse mécano - chimique du processus de gravure confirme également l'opinion ci - dessus. Dans la gravure à l'ammoniac, en supposant que tous les autres paramètres restent inchangés, la vitesse de gravure est principalement déterminée par l'ammoniac (NH3) dans la solution de gravure. L'utilisation d'une solution fraîche pour graver la surface a donc deux objectifs principaux: l'un est de rincer les ions cuivre qui viennent d'être produits; L'autre consiste à fournir en continu l'ammoniac (NH3) nécessaire à la réaction. Dans les connaissances traditionnelles de l'industrie des cartes PCB, en particulier les fournisseurs de matières premières pour les cartes PCB, il est reconnu que plus la teneur en ions cuivre monovalents dans une solution de gravure à l'ammoniac est faible, plus la vitesse de réaction est rapide. Cela a été confirmé par l'expérience. En effet, de nombreux produits de solution de gravure aminée contiennent des Ligands spéciaux (certains solvants complexes) d'ions cuivre monovalents dont le rôle est de réduire les ions cuivre monovalents (ce sont les secrets techniques de leurs produits hautement réactifs), les ions cuivre monovalents visibles n'ayant que peu d'impact. Réduire le cuivre monovalent de 5000 PPM à 50 ppm ferait plus que doubler le taux de gravure. Du fait qu'un grand nombre d'ions cuivre monovalents sont générés au cours de la réaction de gravure et que les ions cuivre monovalents sont toujours étroitement liés aux groupes de coordination de l'ammoniac, il est difficile de maintenir leur teneur à un niveau proche de zéro. Le cuivre monovalent peut être éliminé en le transformant en cuivre bivalent par l'action de l'oxygène dans l'atmosphère. Les objectifs ci - dessus peuvent être atteints par pulvérisation. C'est la raison fonctionnelle de faire entrer de l'air dans la cassette de gravure. Mais s'il y a trop d'air, cela accélère la perte d'ammoniac dans la solution, ce qui fait chuter le pH, ce qui entraîne une baisse de la vitesse de gravure. L'ammoniac en solution est également la quantité de variation à contrôler. Certains utilisateurs adoptent la méthode de passage de l'ammoniac pur dans le bain de gravure. Pour ce faire, un système de contrôle du phmètre doit être ajouté. Lorsque le résultat du pH mesuré automatiquement est inférieur à une valeur donnée, la solution est ajoutée automatiquement. Dans le domaine connexe de la gravure chimique (appelée gravure photochimique ou PCH), les travaux de recherche ont commencé et ont atteint le stade de la conception de la structure de la machine de gravure. Dans ce procédé, la solution utilisée est du cuivre divalent et non une gravure au cuivre ammoniacal. Il peut être utilisé dans l'industrie des cartes PCB. Dans l'industrie pch, l'épaisseur typique d'une feuille de cuivre gravée est de 5 à 10 mils, et dans certains cas assez importante. Ses exigences en matière de paramètres de gravure ont tendance à être plus strictes que celles de l'industrie des cartes PCB. En ce qui concerne les faces supérieure et inférieure de la plaque, les états de gravure des bords d'attaque et de fuite sont différents. Un grand nombre de problèmes liés à la qualité de la gravure sont concentrés sur la partie gravée de la face supérieure de la plaque. Il est très important de comprendre cela. Ces problèmes découlent de l'influence de l'agent de gravure sur le compactage colloïdal réalisé sur la surface supérieure de la carte PCB. L'accumulation de plaques colloïdales à la surface du cuivre affecte d'une part les forces d'éjection et d'autre part gêne le réapprovisionnement de la nouvelle solution de gravure, entraînant une diminution de la vitesse de gravure. C'est grâce à la formation et à l'accumulation des plaques colloïdales que les motifs supérieurs et inférieurs des plaques sont gravés à des degrés différents. Cela rend également la première partie de la plaque dans la machine de gravure vulnérable à une gravure complète ou à une corrosion excessive, car aucune accumulation n'a encore été formée à ce moment - là et la gravure est plus rapide. Au contraire, la partie située derrière la plaque d'entrée est déjà formée à l'entrée et ralentit sa gravure. Entretien de l'équipement de gravure l'élément clé de l'entretien de l'équipement de gravure est de s'assurer que la buse est propre et sans obstacle pour que le jet soit dégagé. Sous l'effet de la pression du jet, les blocages ou les scories peuvent affecter la disposition. Si la buse n'est pas propre, elle peut entraîner une gravure inégale et entraîner la destruction de l'ensemble de la carte PCB. De toute évidence, l'entretien de l'équipement consiste à remplacer les pièces endommagées et usées, y compris le remplacement des buses. Il existe également des problèmes d'usure de la buse. En outre, le problème le plus critique est de garder la machine de gravure libre de scories. Dans de nombreux cas, les scories s'accumulent. Trop de scories peut même affecter l'équilibre chimique de la solution de gravure. De même, s'il y a un déséquilibre chimique excessif dans la solution de gravure, les scories s'aggraveront. Le problème de l'accumulation de scories ne peut être surestimé. Une fois qu'une quantité importante de scories apparaît soudainement dans la solution de gravure, c'est généralement le signal d'un problème d'équilibre de la solution. Doit être nettoyé ou complété avec de l'acide chlorhydrique concentré