Data PCB - Proses etching papan PCB dan kawalan proses

Proses papan PCB dari papan cahaya ke paparan corak sirkuit adalah proses relatif rumit reaksi fizikal dan kimia. Artikel ini menganalisis pencetakan satu langkah. Pada masa ini, proses biasa pemprosesan PCB (papan PCB) menerima "kaedah elektroplating grafik". Iaitu, melapis lapisan anti-korrosion lead-tin pada bahagian foil tembaga yang perlu disimpan pada lapisan luar papan, iaitu, bahagian corak sirkuit, dan kemudian secara kimia rosak foil tembaga yang tersisa, yang dipanggil etching.

1. Jenis etchingIt should be noted that there are two layers of copper on the board during etching. Dalam proses pencetakan lapisan luar, hanya satu lapisan tembaga mesti pencetak sepenuhnya, dan yang lain akan membentuk sirkuit terakhir yang diperlukan. Karakteristik bagi jenis pembatalan corak ini adalah bahawa lapisan pembatalan tembaga hanya wujud di bawah lapisan lawan lawan 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 dari plating tembaga di seluruh papan adalah bahawa tembaga mesti dilapis dua kali pada semua bahagian papan dan mereka mesti rosak semasa menggambar. 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 cetak, terdapat kaedah lain, yang ialah menggunakan filem fotosensitif selain dari penutup logam sebagai lapisan tahan. Kaedah ini sangat mirip dengan proses pencetakan lapisan dalaman, dan anda boleh rujuk ke pencetakan dalam proses pencetakan lapisan dalaman. Pada masa ini, tin atau tin-lead adalah lapisan anti-korrosion yang biasanya digunakan, yang digunakan dalam proses etching dari etchant berdasarkan 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 pembawaian cair sampah, proses ini belum digunakan secara luas dalam makna komersial. Selain itu, asid sulfur-hidrogen peroksid tidak boleh digunakan untuk menggambar lawan lead-tin, dan proses ini bukan PCB Kaedah utama dalam produksi lapisan luar papan, jadi kebanyakan orang jarang peduli tentang ia.2. Kualiti pencetakan dan masalah terdahuluThe basic requirement for etching quality is to be able to completely remove all the copper layer s except under the resist layer, and that's it. Strictly speaking, if it is to be defined, the etching quality must include consistency of the wire line width and the degree of side etching. Kerana ciri-ciri penyelesaian cetakan semasa, yang tidak hanya menghasilkan kesan cetakan pada arah turun tetapi juga pada arah kiri dan kanan, cetakan sisi hampir tidak dapat dihindari. Masalah pemotongan bawah adalah salah satu parameter pencetakan yang sering dibesarkan untuk diskusi. Ia ditakrif sebagai nisbah lebar memotong bawah ke kedalaman cetakan, yang dipanggil faktor cetakan. Dalam industri papan PCB, ia mempunyai julat yang luas perubahan, dari 1:1 hingga 1:5. Jelas, darjah rendah kecil atau faktor pencetakan rendah adalah memuaskan. Struktur peralatan cetakan dan penyelesaian cetakan komposisi berbeza 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 mengungkapkannya kepada dunia luar. Dalam banyak cara, kualiti pencetakan telah wujud lama sebelum papan cetak memasuki mesin pencetakan. Kerana terdapat sambungan dalaman yang sangat dekat antara pelbagai proses atau proses pemprosesan papan PCB, 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. Adapun proses pencetakan grafik lapisan luar, kerana fenomena "strim terbalik" yang ia embodi adalah lebih terkenal daripada kebanyakan proses papan dicetak, banyak masalah diselarang di dalamnya. Pada masa yang sama, ini juga disebabkan oleh fakta bahawa pencetakan adalah sebahagian dari 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 proses produksi PCB. Secara teori, selepas papan PCB memasuki tahap pencetakan, dalam proses memproses papan PCB dengan kaedah elektroplating corak, Keadaan ideal sepatutnya ialah: keseluruhan tebal dan tin atau tembaga dan tin lead tidak sepatutnya melebihi filem fotosensitif resisten elektroplating Keadaan corak elektroplating benar-benar diblokir oleh "dinding" di kedua-dua sisi filem dan diletakkan di dalamnya. Namun, dalam produksi sebenar, selepas elektroplating papan PCB di seluruh dunia, Patung penapisan 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. The

3. Pelarasan peralatan dan interaksi dengan penyelesaian korosif Dalam pemprosesan papan PCB, pencetakan ammonia adalah proses reaksi kimia 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 jenis penyelesaian cetakan digunakan, semburan tekanan tinggi mesti digunakan, dan untuk mendapatkan sisi baris yang lebih bersih dan kesan cetakan kualiti tinggi, struktur tekanan dan kaedah semburan 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 as as untuk menjaga permukaan logam dalam kontak konstan dengan penyelesaian pencetak 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 PCB, terutama penyedia bahan-bahan mentah papan PCB, ia dikenali bahawa semakin rendah kandungan ion tembaga monovalen dalam penyelesaian cetakan amonia, 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. Mengurangi tembaga monovalen dari 5000ppm ke 50ppm akan meningkatkan kadar pencetakan dengan lebih dari satu kali. Oleh kerana sejumlah besar ion tembaga monovalen dihasilkan semasa reaksi pencetakan, dan kerana ion tembaga monovalen sentiasa dikombinasikan dengan ketat dengan kumpulan ammonia 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. Bagaimanapun, jika udara terlalu banyak, ia akan mempercepat kehilangan ammonia dalam penyelesaian dan menjadikan nilai PH jatuh, yang mengakibatkan peningkatan 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 (dipanggil pencetakan fotokimia atau PCH) berkaitan dengan ini, kerja kajian telah dimulai 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 papan PCB. Dalam industri PCH, kelebihan biasa dari foil tembaga dicat adalah 5 hingga 10 mils, dan dalam beberapa kes kelebihan cukup besar. Keperluan untuk parameter pencetak sering lebih ketat daripada yang dalam industri papan PCB.4. Mengenai permukaan papan atas dan bawah, keadaan pencetakan pinggir utama dan pinggir mengikutnya berbeza A large number of problems related to etching quality are concentrated on the etched part of the upper plate surface. Sangat penting untuk memahami ini. Masalah ini berasal dari pengaruh kompaksi koloid yang dihasilkan oleh etchant pada permukaan atas papan PCB. Akumulasi slab kolloidal di permukaan tembaga mempengaruhi kekuatan letupan di satu sisi, dan di sisi lain mencegah penyembahan penyelesaian letupan segar, yang menyebabkan pengurangan kelajuan letupan. 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 etching.5. Pertahanan peralatan pencetakThe key factor in the maintenance of etching equipment is to ensure that the nozzle is clean and free of obstructions to make the jet unhindered. Penutupan atau penyelamat akan mempengaruhi bentangan di bawah tindakan tekanan jet. Jika teka-teki tidak bersih, ia akan menyebabkan lukisan dan buang seluruh papan PCB. 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, penyelamatan akan berkumpul. Pencerobohan berlebihan akan mempengaruhi keseimbangan kimia penyelesaian pencerobohan. 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 yang betul