Berita PCB - Fabrik papan litar: bagaimana untuk meningkatkan kualiti analisis proses etching

Fabrik papan litar: bagaimana untuk meningkatkan kualiti analisis proses etching

1. Hadapan

Tujuan pencetakan: Selepas sirkuit dipotong, papan sirkuit PCB yang dibuang dari peralatan elektroplating akan diproses untuk menyelesaikan papan sirkuit. Secara khusus, terdapat langkah-langkah berikut:

a. Film penghapusan: mengukir filem kering untuk tujuan elektroplating dengan minuman. Film kering keras terpecah sebahagian dalam cairan terkonsentrasi dan sebahagian dipotong ke dalam garis. Untuk menyimpan kesan ubat cair dan mencucinya dengan teliti dengan air, efisiensi sistem penapisan sangat penting.

b. Garisan litar: melenyapkan tembaga dalam bahagian bukan konduktor.

c. Strip tin-lead: akhirnya buang anti-etching tin-lead plating. Tidak kira-kira tin murni atau lapisan tin-lead nisbah komposisi berbeza, tujuan plating hanya untuk melawan etching, jadi selepas etching selesai, ia mesti dibuang, jadi langkah ini pelepasan tin dan lead hanya memproses dan tidak menghasilkan nilai tambahan. Namun, perhatian istimewa perlu diberikan kepada titik berikut, jika tidak peningkatan biaya akan menjadi kedua, dan sirkuit luar sukar-untuk-selesai akan menyebabkan cacat di sini.

Pada masa ini, proses biasa papan sirkuit dicetak (PCB) memproses mengadopsi "kaedah peletakan corak". Iaitu, lapisan lapisan anti-kerosakan lead-tin pada bahagian foil tembaga yang perlu disimpan pada lapisan luar papan, iaitu, bahagian corak sirkuit, dan kemudian secara kimia kerosakan foil tembaga yang tersisa.

Harus dicatat bahawa ada dua lapisan tembaga di papan sirkuit PCB pada masa ini. Dalam proses pencetakan lapisan luar, hanya satu lapisan tembaga mesti pencetak sepenuhnya, dan yang lain akan membentuk sirkuit terakhir yang diperlukan. Jenis penapisan corak ini dikaraterisasikan oleh lapisan penapisan tembaga hanya wujud di bawah lapisan perlawanan lead-tin. Kaedah proses lain ialah untuk melukis tembaga di seluruh papan, dan bahagian-bahagian lain selain filem fotosensitif hanya menentang tin atau lead-tin. Proses ini dipanggil "proses penapisan tembaga papan penuh". Berbanding dengan elektroplating corak, kelemahan terbesar dari plating tembaga papan penuh ialah tembaga mesti dipotong dua kali pada semua bahagian papan dan mereka mesti dipotong selama pencetakan. Oleh itu, apabila lebar wayar sangat baik, akan berlaku beberapa masalah. Pada masa yang sama, kerosakan sisi akan mempengaruhi keseluruhan garis.

Dalam teknologi pemprosesan sirkuit luar papan sirkuit cetak PCB, terdapat kaedah lain, yang ialah menggunakan filem fotosensitif selain dari penutup logam sebagai lapisan anti-korrosion. Kaedah ini sangat mirip dengan proses pencetakan lapisan dalaman, dan anda boleh rujuk kepada pencetakan dalam proses pencetakan lapisan dalaman.

Pada masa ini, tin atau lead-tin adalah lapisan anti-korrosion yang paling biasa digunakan, digunakan dalam proses etching dari etchant berasaskan ammonia. Etchant berasaskan ammonia adalah cairan kimia yang biasanya digunakan, yang tidak mempunyai reaksi kimia dengan tin atau lead-tin. Ammonia etchant terutamanya merujuk kepada penyelesaian etching ammonia/klorid amonium. Selain itu, bahan kimia pencetak amonia/sulfat amonium juga tersedia di pasar.

Selepas menggunakan penyelesaian etching berasaskan sulfat, tembaga di dalamnya boleh dipisahkan dengan elektrolisis, jadi ia boleh digunakan semula. Kerana kadar korosinya rendah, ia biasanya jarang dalam produksi sebenar, tetapi ia dijangka untuk digunakan dalam etching bebas klor. Seseorang cuba menggunakan asid sulfur-hidrogen peroksid sebagai etchant untuk merusak corak lapisan luar. Kerana banyak alasan termasuk ekonomi dan rawatan cair sampah, proses ini belum diterima secara luas dalam cara komersial. Selain itu, asid sulfur-hidrogen peroksid tidak boleh digunakan untuk menggantung lawan lead-tin, dan proses ini bukan kaedah utama dalam produksi lapisan luar PCB, jadi kebanyakan orang jarang peduli tentang hal itu.

2. Pelarasan peralatan dan interaksi dengan penyelesaian korosif

Dalam pemprosesan papan sirkuit cetak, pencetakan ammonia adalah proses reaksi kimia yang relatif halus dan kompleks. Di sisi lain, ia adalah kerja yang mudah. Setelah proses diatur-diatur, produksi boleh diteruskan. Kunci adalah untuk kekal status kerja terus-menerus apabila ia dinyalakan, dan ia tidak disarankan untuk kering dan berhenti. Proses pencetakan bergantung pada keadaan kerja yang baik peralatan. Pada masa ini, tidak kira apa penyelesaian cetakan digunakan, serpihan tekanan tinggi mesti digunakan, dan untuk mendapatkan sisi garis yang lebih bersih dan kesan cetakan kualiti tinggi, struktur tombak dan kaedah serpihan mesti dipilih secara ketat.

Untuk mendapatkan kesan sampingan yang baik, banyak teori yang berbeza telah muncul, membentuk kaedah desain dan struktur peralatan berbeza. Teori-teori ini sering sangat berbeza. Tetapi semua teori tentang pencetakan mengenali prinsip yang paling as as, iaitu untuk menjaga permukaan logam dalam kontak dengan penyelesaian pencetakan segar secepat mungkin. Analisis mekanisme kimia proses pencetakan juga mengesahkan titik pandangan di atas. Dalam cetakan ammonia, menganggap bahawa semua parameter lain tetap tidak berubah, kadar cetakan terutamanya ditentukan oleh ammonia (NH3) dalam penyelesaian cetakan. Oleh itu, menggunakan penyelesaian segar untuk mengetuk permukaan mempunyai dua tujuan utama: satu adalah untuk mengeluarkan ion tembaga yang baru saja dihasilkan; yang lain ialah menyediakan ammonia (NH3) terus-menerus yang diperlukan untuk reaksi.

Dalam pengetahuan tradisional industri papan sirkuit cetak (papan sirkuit PCB), terutama penyedia bahan-bahan mentah sirkuit cetak, ia dikenali bahawa semakin rendah kandungan ion tembaga monovalen dalam penyelesaian cetakan ammonia, semakin cepat kelajuan reaksi. Ini telah disahkan oleh pengalaman. Sebenarnya, banyak produk penyelesaian cetakan berasaskan ammonia mengandungi ligan istimewa untuk ion tembaga monovalent (beberapa penyelesaian kompleks), yang peranan adalah untuk mengurangi ion tembaga monovalent (ini adalah rahsia teknikal produk mereka dengan reaktif tinggi), ia boleh dilihat bahawa pengaruh ion tembaga monovalent tidak kecil. Jika tembaga monovalen dikurangkan dari 5000ppm kepada 50ppm, kadar pencetakan akan akan lebih daripada gandakan.

Kerana sejumlah besar ion tembaga monovalen dihasilkan semasa reaksi pencetakan, dan kerana ion tembaga monovalen sentiasa dikombinasikan dengan ketat dengan kumpulan amonia kompleks, ia sangat sukar untuk menjaga kandungannya dekat dengan sifar. Sampah monovalen boleh dibuang dengan mengubah tembaga monovalen menjadi tembaga divalen melalui tindakan oksigen dalam atmosfer. Tujuan di atas boleh dicapai dengan menyemprot.

Ini adalah sebab fungsi untuk melepaskan udara ke dalam kotak pencetakan. Namun, jika terdapat terlalu banyak udara, ia akan mempercepat kehilangan ammonia dalam penyelesaian dan mengurangi nilai pH, yang menyebabkan mengurangi kadar etching. Ammonia dalam penyelesaian juga jumlah perubahan yang perlu dikawal. Beberapa pengguna mengadopsi kaedah untuk melepaskan ammonia murni ke dalam reservoir pencetak. Untuk melakukannya, set sistem kawalan meter PH mesti ditambah. Apabila hasil PH diukur secara automatik lebih rendah dari nilai yang diberi, penyelesaian akan ditambah secara automatik.

Dalam medan pencetakan kimia berkaitan (juga dikenali sebagai pencetakan fotokimia atau PCH), kerja kajian telah dimulakan dan telah mencapai tahap desain struktur mesin pencetak. Dalam kaedah ini, penyelesaian yang digunakan adalah tembaga divalent, bukan pencetakan tembaga amonia. Ia mungkin digunakan dalam industri sirkuit cetak. Dalam industri PCH, kelebihan biasa dari foil tembaga dicat adalah 5 hingga 10 mils (mils), dan dalam beberapa kes kelebihan cukup besar. Keperluan untuk parameter pencetak sering lebih ketat daripada yang dalam industri PCB.

Terdapat hasil kajian dari sistem industri PCM, yang belum secara rasmi diterbitkan, tetapi hasil akan segar. Kerana sokongan dana projek yang relatif kuat, peneliti mempunyai kemampuan untuk mengubah rancangan peranti pencetak dalam jangka panjang, dan pada masa yang sama mempelajari kesan perubahan ini. Contohnya, dibandingkan dengan teka-teki konik, reka teka-teki terbaik menggunakan bentuk penggemar, dan manifold penyemburan (iaitu paip yang mana teka-teki dikunci) juga mempunyai sudut pemasangan, yang boleh menyemprot 30 darjah pekerja ke dalam bilik etching. Jika perubahan tersebut tidak dilakukan, kaedah pemasangan teka-teki pada manifold akan menyebabkan sudut sproi setiap teka-teki sebelah tidak sama sepenuhnya. Permukaan penyemburan kumpulan kedua teka-teki sedikit berbeza dari permukaan kumpulan pertama (ia menunjukkan keadaan kerja penyemburan). Dengan cara ini, bentuk penyelesaian yang disembelih menjadi superimposed atau dipotong. Secara teori, jika bentuk penyelesaian saling saling saling, kekuatan pelepasan bahagian ini akan dikurangi, dan penyelesaian lama di permukaan yang dicetak tidak dapat secara efektif dicuci sementara menjaga penyelesaian baru dalam kontak dengannya. Situasi ini adalah terutama terkenal di tepi permukaan penyemburan. Kekuatannya jauh lebih kecil daripada arah menegak.

kajian ini mendapati bahawa parameter reka terbaru adalah 65 paun per inci kuasa dua (iaitu 4+Bar). Setiap proses pencetakan dan setiap penyelesaian praktik mempunyai masalah tekanan serpihan terbaik, dan pada masa ini, tekanan serpihan dalam bilik pencetak mencapai 30 paun per inci persegi (2Bar) atau lebih. Ada prinsip bahawa semakin tinggi ketepatan penyelesaian pencetakan (ie, graviti spesifik atau darjah kaca), semakin tinggi tekanan suntikan optimal sepatutnya. Tentu saja ini bukan parameter tunggal. Parameter penting lain ialah pergerakan relatif (atau pergerakan) yang mengawal kadar reaksi dalam penyelesaian.

3. Kualiti pengacakan dan masalah sebelumnya

Keperluan asas untuk kualiti cetakan adalah untuk dapat membuang semua lapisan tembaga sepenuhnya kecuali di bawah lapisan tahan, dan itulah ia. Secara ketat, jika ia hendak ditakrif dengan tepat, maka kualiti cetakan mesti termasuk konsistensi lebar wayar dan darjah potongan bawah. Kerana ciri-ciri penyelesaian cetakan semasa, yang tidak hanya menghasilkan kesan cetakan pada arah ke bawah tetapi juga pada arah kiri dan kanan, cetakan sisi hampir tidak dapat dihindari.

Masalah pencetakan sisi adalah salah satu parameter pencetakan yang sering dibesarkan untuk diskusi. Ia ditakrif sebagai nisbah lebar etching sisi ke kedalaman etching, yang dipanggil faktor etching. Dalam industri sirkuit cetak, ia mempunyai julat yang luas perubahan, dari 1:1 hingga 1:5. Jelas, darjah rendah kecil atau faktor pencetakan rendah adalah yang paling memuaskan.

Struktur peralatan cetakan dan komponen berbeza penyelesaian cetakan akan akan mempengaruhi faktor cetakan atau darjah cetakan sisi, atau dalam terma optimistik, ia boleh dikawal. Penggunaan aditif tertentu boleh mengurangkan darjah erosi sisi. Komposisi kimia aditif-aditif ini adalah secara umum rahsia perdagangan, dan pembangun tersebut tidak menyatakannya kepada dunia luar.

Dalam banyak cara, kualiti pencetakan telah wujud lama sebelum papan cetak memasuki mesin pencetakan. Kerana terdapat sambungan dalaman yang sangat dekat diantara pelbagai proses atau proses pemprosesan sirkuit cetak, tiada proses yang tidak terpengaruh oleh proses lain dan tidak mempengaruhi proses lain. Banyak masalah yang dikenalpasti sebagai kualiti pencetakan sebenarnya wujud dalam proses membuang filem atau bahkan sebelum ini. Untuk proses pencetakan grafik lapisan luar, kerana fenomena "strim terbalik" yang ia embodi adalah lebih terkenal daripada kebanyakan proses papan dicetak, banyak masalah akhirnya terrefleks di dalamnya. Pada masa yang sama, ini juga kerana pencetakan adalah langkah terakhir dalam siri panjang proses yang bermula dengan melekat diri dan fotosensitif, - selepas mana corak lapisan luar berjaya dipindahkan. Semakin banyak pautan, semakin besar kemungkinan masalah. Ini boleh dilihat sebagai aspek yang sangat istimewa dalam proses produksi sirkuit cetak.

Secara teori, selepas sirkuit cetak memasuki tahap pencetak, dalam proses memproses sirkuit cetak dengan kaedah pencetak corak, Keadaan ideal sepatutnya ialah: keseluruhan tebal dan tin atau tembaga dan tin memimpin tidak sepatutnya melebihi resistensi terhadap elektroplating Keadaan filem fotosensitif membuat corak elektroplating sepenuhnya diblokir oleh "dinding" di kedua-dua sisi filem dan terlibat di dalamnya. Bagaimanapun, dalam produksi sebenar, Selepas elektroplating papan sirkuit cetak di seluruh dunia, corak plating jauh lebih tebal daripada corak fotosensitif. Dalam proses elektroplating tembaga dan lead-tin, kerana tinggi plating melebihi filem fotosensitif, cenderung akumulasi sisi berlaku, dan masalah muncul dari ini. Lapisan menentang tin atau lead-tin yang meliputi garis tersebar ke kedua-dua sisi untuk membentuk "pinggir", meliputi bahagian kecil dari filem fotosensitif di bawah "pinggir".

"Tepi" yang terbentuk oleh tin atau tin lead membuat ia mustahil untuk mengeluarkan filem fotosensitif sepenuhnya apabila mengeluarkan filem, meninggalkan sebahagian kecil dari "lem sisa" di bawah "tepi". "Lekat sisa" atau "filem sisa" yang ditinggalkan di bawah "pinggir" perlawanan akan menyebabkan pencetakan tidak lengkap. Garis bentuk "akar tembaga" pada kedua-dua sisi selepas menggambar. Roots tembaga mempersempit ruang garis, menyebabkan papan cetak gagal memenuhi keperluan Parti A dan mungkin ditolak. Penolakan akan meningkatkan biaya produksi papan sirkuit PCB.

Selain itu, dalam banyak kes, disebabkan bentuk penyelesaian disebabkan reaksi, dalam industri sirkuit cetak, filem dan tembaga yang tersisa juga boleh bentuk dan berkumpul dalam cairan korosif dan diblokir dalam tekanan mesin korosif dan pompa resisten asid, dan perlu ditutup untuk pemprosesan dan pembersihan. Yang mempengaruhi efisiensi kerja.

Keempat, penyelamatan peralatan pencetak

Faktor yang paling penting dalam menyimpan peralatan pencetak adalah untuk memastikan tombol bersih dan bebas dari halangan untuk membuat jet tidak terhalang. Penghalangan atau penghalang akan mempengaruhi bentangan di bawah tindakan tekanan jet. Jika teka-teki tidak bersih, pencetakan akan tidak sama dan seluruh papan sirkuit PCB akan rosak.

Jelas, pemeliharaan peralatan adalah penggantian bahagian yang rosak dan dipakai, termasuk penggantian tombol. Nozzles juga mempunyai masalah pakaian. Selain itu, masalah yang lebih kritikal adalah untuk menjaga mesin pencetak bebas dari menyerah. Dalam banyak kes, akan ada tumpuan. Terlalu banyak akumulasi penyelamatan mungkin mempengaruhi keseimbangan kimia penyelesaian penyelamatan penyelamatan. Sama seperti, jika terdapat ketidakseimbangan kimia yang berlebihan dalam penyelesaian pencetak, pencetak akan menjadi lebih serius. Masalah pengumpulan kurus tidak boleh ditandakan terlalu banyak. Setelah jumlah besar penyelamatan berlaku tiba-tiba dalam penyelesaian penyelamatan, ia biasanya isyarat bahawa ada masalah dengan keseimbangan penyelesaian. Ini patut dilakukan dengan asid hidroklorik kuat untuk pembersihan atau tambahan penyelesaian yang betul.

Film yang tersisa juga boleh menghasilkan penyelamatan, sejumlah yang sangat kecil filem yang tersisa meleleh dalam penyelesaian penyelamatan, dan kemudian membentuk precipitation garam tembaga. Pelacur terbentuk oleh filem sisa menunjukkan bahawa proses pembuangan filem terdahulu belum selesai. Pembuangan filem yang teruk sering menjadi hasil dari filem pinggir dan over plating.

5. Regarding the upper and lower PCB circuit board surface, the etching state of the leading edge and the trailing edge are different

Banyak masalah yang berkaitan dengan kualiti pencetakan berkonsentrasi pada bahagian pencetak permukaan plat atas. Sangat penting untuk memahami ini. Masalah ini berasal dari pengaruh kelompok seperti lem yang dihasilkan oleh etchant pada permukaan atas papan sirkuit cetak. Akumulasi slabstock kolloidal di permukaan tembaga mempengaruhi kekuatan penyemburan di satu sisi, dan di sisi lain mencegah penyembahan penyelesaian cetakan segar, yang mengakibatkan kurangnya kelajuan cetakan. Ia adalah kerana bentuk dan akumulasi slab kolloidal bahawa darjah pencetakan corak atas dan bawah papan berbeza. Ini juga membuat bahagian pertama papan dalam mesin pencetak mudah dicetak sepenuhnya atau menyebabkan terlalu kerosakan, kerana akumulasi belum terbentuk pada masa itu, dan kelajuan pencetak lebih cepat. Sebaliknya, bahagian yang masuk di belakang papan telah membentuk apabila ia masuk, dan memperlambat kelajuan pencetakan.