Новости PCB - фабрика схем: как повысить качество травления

фабрика схем: как повысить качество травления

предисловие

The purpose of etChing: After этот circuit is electroplated, the плата PCBremoved from the electroplating equipment will be processed to complete the circuit board. точно, there are the following steps:

a. удаление пленки: удаление сухой пленки с помощью реагента для гальванизации. The hardened dry film is partially dissolved in the concentrated liquid and partially peeled into flakes. чтобы сохранить эффект лекарства, вода полностью очищена, the efficiency of the filtration system is very important.

b. Circuit etching: dissolve the copper in the non-conductor part.

c. Strip tin-lead: finally remove the anti-etching tin-lead plating. соотношение компонентов как чистого олова, так и свинца, the purpose of plating is only to resist etching, so after the etching is completed, Должно быть, его сняли., Таким образом, удаление олова и свинца на этом этапе является лишь обработкой и не дает дополнительной ценности. Однако, необходимо обратить особое внимание на следующие моменты., В противном случае рост издержек будет второй причиной, and the hard-to-finish outer circuit will cause defects here.

сейчас, the typical process of printed circuit board (PCB) processing adopts the "pattern plating method". То есть, pre-plated a layer of lead-tin anti-corrosion layer on the part of the copper foil that needs to be retained on the outer layer of the board, То есть, the pattern part of the circuit, затем химически разъедает остающуюся медную фольгу.

It should be noted that there are two layers of copper on the плата PCBсейчас. In the outer layer etching process, только один слой меди должен полностью травить, and the rest will form the final required circuit. гальванизация этого рисунка характеризуется присутствием медного покрытия только под резистором свинца и олова. Another process method is to plate copper on the entire board, за исключением светочувствительной пленки, резист только для олова или свинца. This process is called "full board copper plating process". по сравнению с рисунком, the biggest disadvantage of full-board copper plating is that copper must be plated twice on all parts of the board and they must be etched away during etching. поэтому, when the wire width is very fine, возникает ряд вопросов. At the same time, боковая коррозия серьезно повлияет на равномерность трубопровода.

в процессе обработки наружных схем печатных плат PCB в качестве антикоррозионного слоя используется фотоплёнка вместо металлического покрытия. Этот метод очень похож на метод внутреннего травления, который можно использовать в процессе внутреннего изготовления.

сейчас, олово или свинцовое олово - наиболее распространенный антикоррозийный слой, процесс травления для аминового травления. амино - разъедающий агент - обычная химическая жидкость, У него нет никакой химической реакции на олово или свинцовое олово. Ammonia etchant mainly refers to аммиак/хлористый аммиачный травитель. In addition, ammonia/ammonium sulfate etching chemicals are also available on the market.

при травлении раствора на сульфатной основе медь может быть отделена электролизом и поэтому может использоваться повторно. из - за низкой интенсивности коррозии в реальном производстве, как правило, встречаются редкие случаи, однако, как ожидается, они используются для травления без хлора. Некоторые пытались травить внешний рисунок серной кислотой - пероксидом водорода в качестве коррозионного агента. по ряду причин, таких, как экономика и удаление отходов, этот процесс еще не широко используется в коммерческом смысле. Кроме того, серная кислота - пероксид водорода не может использоваться для травления свинцово - Оловянного антикоррозионного агента, и этот процесс не является основным методом внешнего производства ПХД, и поэтому его мало интересует большинство людей.

2. Equipment adjustment and interaction with corrosive solution

In the processing of printed circuit boards, протравка аммиака является относительно деликатным и сложным процессом химической реакции. On the other hand, it is an easy job. как только этот процесс будет повышен, production can be continued. ключ - сохранить непрерывный режим работы после запуска, and it is not advisable to dry and stop. The etching process depends to a large extent on the good working condition of the equipment. At present, no matter what etching solution is used, необходимо использовать опрыскивание под высоким давлением, and in order to obtain a neater line side and high-quality etching effect, Необходимо строго выбирать сопло конструкции и метод напыления.

чтобы получить хорошее побочное действие, появилось много разных теорий., forming different design methods and equipment structures. Эти теории часто очень разные. But all theories about etching recognize the most basic principle, как можно скорее связать поверхность металла с новым травильным раствором. The chemical mechanism analysis of the etching process also confirmed the above point of view. аммиачная коррозия, assuming that all other parameters remain unchanged, the etching rate is mainly determined by the ammonia (NH3) in the etching solution. Therefore, using fresh solution to etch the surface has two main purposes: one is to flush out the copper ions that have just been produced; the other is to continuously provide ammonia (NH3) needed for the reaction.

In the traditional knowledge of the printed circuit board (PCB circuit board) industry, в частности, поставщик материалов для печатных схем, it is recognized that the lower the monovalent copper ion content in the ammonia etching solution, скорость реакции. This has been confirmed by experience. На самом деле, 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 ), можно заметить, что влияние единичных ионов меди невелико.. If the monovalent copper is reduced from 5000ppm to 50ppm, скорость травления увеличится более чем вдвое.

Because a large amount of monovalent copper ions are generated during the etching reaction, Потому что одновалентный медный ион всегда тесно связан с комплексом аммиака, it is very difficult to keep its content close to zero. конвертируя одновалентную медь в двухвалентную медь через действие кислорода в атмосфере, можно удалить валентную медь. The above purpose can be achieved by spraying.

Это причина, по которой воздух поступает в травильную коробку. However, if there is too much air, it will accelerate the loss of ammonia in the solution and decrease the pH value, resulting in a decrease in the etching rate. Ammonia in the solution is also the amount of change that needs to be controlled. некоторые пользователи используют метод подачи чистого аммиака в травильник. делать так, a set of PH meter control system must be added. при автоматическом измерении значения PHT ниже заданного значения, the solution will be added automatically.

In the related chemical etching (also known as photochemical etching or PCH) field, началась исследовательская работа, и она достигла стадии проектирования конструкции травильного станка. In this method, используемый раствор меди, not ammonia-copper etching. Это может быть использовано в промышленности печатных схем. In the PCH industry, the typical thickness of etched copper foil is 5 to 10 mils (mils), and in some cases the thickness is quite large. его требования к параметрам травления обычно более строги, чем требования в отрасли PCB.

Результаты исследования промышленной системы PCM, официально не опубликовано, Но результаты будут удивительными. Финансирование проектов, researchers have the ability to change the design of the etching device in the long-term sense, одновременно изучать последствия этих изменений. например, compared with the conical nozzle, сектор оптимального проектирования сопла, and the spray manifold (that is, the pipe into which the nozzle is screwed) also has an installation angle, which can spray 30 degrees of the workpiece into the etching chamber. если это не изменится, the installation method of the nozzles on the manifold will cause the spray angle of each adjacent nozzle to be not completely the same. The spray surfaces of the second group of nozzles are slightly different from those of the first group (it shows the working conditions of the spray). такой, the shapes of the sprayed solutions become superimposed or intersected. теоретически, if the shapes of the solutions cross each other, усилие впрыска этого элемента уменьшится, and the old solution on the etched surface cannot be effectively washed away while keeping the new solution in contact with it. это особенно заметно на краю поверхности распыла. Его сила катапультирования гораздо меньше вертикального.

This study found that the latest design parameter is 65 pounds per square inch (ie 4+Bar). Каждая технология травления и практические решения имеют вопрос о оптимальном давлении распыления, А теперь, the spray pressure in the etching chamber reaches 30 pounds per square inch (2Bar) or more. There is a principle that the higher the density of an etching solution (ie, specific gravity or glass degree), the higher the optimal injection pressure should be. Конечно, это не единственный аргумент. Another important parameter is the relative mobility (or mobility) that controls the reaction rate in the solution.

3. Etching quality and previous problems

The basic requirement for etching quality is to be able to completely remove all the copper layers except under the resist layer, Вот так. Strictly speaking, if it is to be accurately defined, then the etching quality must include the consistency of the wire width and the degree of undercutting. Due to the inherent characteristics of the current etching solution, это приведет не только к травлению в направлении вниз, но и к травлению в левом и левом направлениях., side etching is almost inevitable.

The problem of side etching is one of the etching parameters that is often raised for discussion. It is defined as the ratio of the width of the side etching to the depth of the etching, which is called the etching factor. In the printed circuit industry, it has a wide range of changes, from 1:1 to 1:5. Obviously, a small undercut degree or a low etching factor is the most satisfactory.

структура оборудования для травления и различные компоненты травления влияют на степень травления или бокового травления, or in optimistic terms, it can be controlled. The use of certain additives can reduce the degree of side erosion. химические компоненты этих добавок обычно являются коммерческой тайной, и разработчики не раскрывают информацию.

во многом, the quality of etching has existed long before the printed board enters the etching machine. Потому что существует очень тесная внутренняя связь между процессами обработки печатных схем., Ни один процесс не зависит от других процессов и не влияет на другие процессы. Many of the problems identified as etching quality actually existed in the process of removing the film or even before. For the etching process of the outer layer graphics, Поскольку в нем отражается явление "обратного потока", чем в большинстве печатных форм, многие вопросы в конце концов нашли отражение в нем.. At the same time, this is also because the etching is the last step in a long series of processes starting with self-sticking and photosensitive, after which the outer layer pattern is successfully transferred. The more links, the greater the possibility of problems. This can be seen as a very special aspect of the printed circuit production process.

Theoretically speaking, after the printed circuit enters the etching stage, при обработке печатных схем методом гальванизации, the ideal state should be: the total thickness of the electroplated copper and tin or copper and lead tin should not exceed the resistance to electroplating The thickness of the photosensitive film makes the electroplating pattern completely blocked by the "walls" on both sides of the film and embedded in it. However, in actual production, after electroplating printed circuit boards all over the world, гальванический рисунок гораздо толщинее фотошаблона. In the process of electroplating copper and lead-tin, because the plating height exceeds the photosensitive film, возникновение тенденции к горизонтальному накоплению, and the problem arises from this. The tin or lead-tin resist layer covering the lines extends to both sides to form a "edge", covering a small part of the photosensitive film under the "edge".

« край», образованный оловом или свинцовым оловом, исключает возможность полного удаления фотопленки, оставляя при этом часть « остаточного клея» под « гранью». « остаточный клей» или « остаточная пленка», остающиеся под « кромкой» антикоррозионного агента, приведут к неполному травлению. после травления линия образует "медный корень" по обе стороны. медный корень сократит шаг, в результате чего печатная плата не может удовлетворить требования владельца, и даже может быть отвергнута. отказ от приемки значительно увеличит производственные затраты на панелей PCB.

In addition, во многих случаях, due to the formation of dissolution due to the reaction, в печатной промышленности, остаточные мембраны и медь также могут образовываться и накапливаться в коррозионной жидкости и засориваться в соплах коррозионных машин и кислотоупорных насосов, необходимо закрыть для обработки и очистки. , Which affects work efficiency.

В - четвертых, обслуживание травильного оборудования

наиболее важным элементом обслуживания оборудования для травления является обеспечение очистки и доступности сопла для беспрепятственного впрыска. под действием давления струи пробка или шлак влияют на планировку. Если сопло не будет чистым, травление будет неоднородным, и вся плата PCB будет списана.

Очевидно, что техническое обслуживание оборудования означает замену поврежденных и изнашиваемых частей, включая замену сопла. у сопла также есть проблема износа. Кроме того, более важный вопрос заключается в том, чтобы сохранить травильную машинку без шлака. во многих случаях они накапливаются. Избыточное накопление шлака может даже повлиять на химический баланс травления раствора. Аналогичным образом, если в растворе травления присутствует избыточная химическая несбалансированность, то шлак будет становиться еще более серьезным. скопление шлака невозможно переоценить. как только в растворе травления появляется большое количество шлака, это обычно является признаком проблемы равновесия раствора. следует использовать сильные соляные кислоты для очистки или пополнения раствора.

Residual film can also produce slagging, a very small amount of residual film dissolves in the etching solution, and then forms copper salt precipitation. образование остаточных мембранных отложений указывает на то, что процесс удаления пленки до сих пор не завершен. Poor film removal is often the result of edge film and over-plating.

5. О плата PCBsurface, the etching state of the leading edge and the trailing edge are different

A large number of problems related to etching quality are concentrated on the etched part of the upper plate surface. It is very important to understand this. These problems come from the influence of the glue-like clumps produced by the etchant on the upper surface of the printed circuit board. The accumulation of colloidal slabstock on the copper surface affects the spraying force on the one hand, and on the other hand prevents the replenishment of fresh etching solution, снижение скорости травления. It is precisely because of the formation and accumulation of colloidal slabs that the degree of etching of the upper and lower patterns of the board is different. This also makes the first part of the board in the etching machine easy to be etched completely or to cause over-corrosion, Потому что накопление еще не сложилось, and the etching speed is faster. On the contrary, после входа в панель образуется, снижает скорость коррозии.