PCB Блог - поверхностно говоря о технологии травления наружных схем PCB

В настоящее время в типичном процессе обработки печатных плат используется "метод электропокрытия шаблонов ". То есть, свинцово-оловянный слой предварительно покрывается медной фольговой частью, которая должна быть сохранена на наружном слое платы, то есть на графической части схемы, а затем химически оставшаяся медная фольга выгравирована так, что называется выгравировка. Что касается процесса штамповки, то следует отметить, что в настоящее время на борту имеются два слоя меди. Во внешнем слое процесс вырезания должен быть полностью вырезан только Один слой меди, а остальные образуют окончательную требуемую цепь. Этот тип покрытия характеризуется наличием медного слоя только под стойкостью свинцово-олова. Другой метод обработки состоит в Том, чтобы покрыть всю доску медью, а другая часть, кроме фотосенсивной пленки, представляет собой только слой сопротивляемости олову или свинцово-олову. Этот процесс называется "процесс полного покрытия медью ". По сравнению с плиткой шаблона недостаток плиты из меди полного борта заключается в Том, что медь покрывается дважды повсюду на борту и должна быть выгравирована во время травления. Поэтому, когда ширина проволоки очень тонкая, возникнет ряд проблем. В то же время боковая коррозия может серьезно повлиять на однородность линий. Олово или свинец-олово является общим резистентным слоем, используемым в процессах гравюры на основе аммония. Аммиак etchant является широко используемой химической жидкостью, которая не имеет никакой химической реакции с оловом или свинцовым оловом. Под аммиачной etchant понимается главным образом аммиачная вода/аммиачный хлористый etching раствор. Кроме того, на рынке также имеется раствор для фильтрации воды/сульфата аммиака. Раствор для серового гравюра, после применения, медь в нем может быть отделена электролизом, так что он может быть использован повторно. Из-за низкой скорости коррозии он, как правило, редко используется в фактическом производстве, но, как ожидается, будет использоваться в безхлорной ткачеством. Некоторые пытались использовать серной кислотный пероксид водорода в качестве эталона для коррозии наружного слоя. По многим причинам, включая экономические аспекты и аспекты удаления отходов, этот процесс еще не принят в коммерческом смысле. Кроме того, сернокислотный пероксид водорода не может использоваться для гравюры свинцово-оловянных резистов, и этот процесс не является основным методом производства наружного слоя печатной платы, поэтому большинство людей редко заботятся об этом.

1.  Качество гравюры и ранние проблемы

Основное требование качества гравюры заключается в Том, чтобы иметь возможность полностью удалить все медные слои, за исключением слоя сопротивляемости, и это все. Строго говоря, для определения грунта качество гравюры должно включать однородность ширины проволоки и степень бокового гравюра. Из-за особенностей, присущих нынешней гравюре, она не только выстукивает вниз, но и оказывает гравюрный эффект на левый и правый направления, поэтому боковая гравюра почти неизбежна. Проблема подрезания является одним из часто обсуждаемых параметров etch. Она определяется как отношение ширины подрезанного разреза к глубине etch, называемое коэффициентом etch. В печатной промышленности она широко варьируется от 1:1 до 1:5. Очевидно, что небольшая степень подрезания или низкий коэффициент etch являются удовлетворительными. Структура оборудования для гравюры и различные композиции решения для гравюры окажут влияние на коэффициент гравюры или степень бокового гравюра, или, в оптимистическом плане, его можно контролировать. Использование некоторых добавок может снизить степень бокового трения. Химические составы этих добавок, как правило, являются коммерческой тайной, и их разработчики не раскрывают их внешнему миру. Что касается структуры трацевого оборудования, то следующие главы будут посвящены этому вопросу.

Во многих отношениях качество etch существует задолго до того, как печатные платы входят в etcher. Поскольку существует очень тесная внутренняя связь между различными процессами или процессами печатной обработки, нет процесса, который не был бы затронут другими процессами и не влиял бы на другие процессы. Многие из проблем, идентифицированных как качество etch, на самом деле существовали в процессе обрезки еще раньше. Что касается процесса штамповки внешнего слоя, то в нем отражены многие проблемы, поскольку отраженное в нем явление "обратного потока" является более заметным, чем большинство процессов печатной платы. В то же время, это также связано с тем, что гравюра является частью длинной серии процессов, начиная с самоклеящихся пленок и фотосенсивных, после чего наружный слой узора успешно переносится. Чем больше связей, тем больше вероятность возникновения проблем. Это можно рассматривать как очень особый аспект процесса производства печатной схемы.

Теоретически, после того, как печатная цепь вступает в стадию гравюры, в процессе обработки печатной схемы методом гальванического покрытия, идеальное состояние должно быть следующим: сумма толщины меди и олова или меди и свинца олова после гальванического покрытия не должна превышать сопротивление гальванического покрытия толщиной фотосенсивной пленки, с тем чтобы рисунок гальванического покрытия был полностью заблокирован "стенками" с обеих сторон пленки и встроен в нее. Тем не менее, в реальном производстве, после гальванического покрытия печатных плат по всему миру, покрытие рисунок гораздо толще, чем фоточувствительный рисунок. В процессе гальванического покрытия медь и свинец-олово, так как высота покрывающего слоя превышает фоточувствительную пленку, наблюдается тенденция к накоплению по бокам, и возникает проблема. Слой сопротивляемости олову или свинцово-олову, покрытый над линиями, распространяется на обе стороны и образует "края ", а небольшая часть фотосенсивной пленки покрыта" краями ". "Край", образуемый оловом или свинцовым оловом, делает невозможным полное удаление фотосенсивной пленки при удалении пленки, оставляя небольшую часть "остаточного клея" под "краем ". "Остаточный клей" или "остаточная пленка" остается под резистентной "кромкой" и приводит к неполному вырезанию. Линии формируют "медные корни" с обеих сторон после уплотнения, а медные корни сужают расстояние между линиями, в результате чего печатная плата не отвечает требованиям стороны а и может быть даже отвергнута. Стоимость производства плат PCB значительно возрастет из-за отказа. Кроме того, во многих случаях из-за образования раствора в результате реакции в печатной промышленности остаточная пленка и медь могут также образовывать отложения в растворе для штабелирования и блокировать сопло машинки для штабелирования и кислостойкого насоса, а также должны быть закрыты для обработки и очистки. , что влияет на эффективность работы.

2.  Регулировка оборудования и взаимодействие с коррозионным раствором

В процессе печатной обработки аммиачная сетка представляет собой относительно тонкий и сложный процесс химической реакции. В свою очередь, это простая работа. После того как процесс был активизирован, производство может продолжаться. Ключ в Том, что после включения он должен поддерживать непрерывное рабочее состояние, и не рекомендуется останавливаться и останавливаться. Процесс штабелирования в значительной степени зависит от хорошего рабочего состояния оборудования. В настоящее время независимо от того, какое решение используется для формования, необходимо использовать метод разбрызгивания под высоким давлением, и для получения аккуратных сторон линии и высококачественного эффекта разбрызгивания необходимо строго выбрать структуру сопла и метод разбрызгивания. Чтобы получить хороший побочный эффект, появилось много различных теорий, что привело к различным методам проектирования и конструкции оборудования. Эти теории часто очень разные. Но все теории о гравировке признают основной принцип получения металлической поверхности в постоянном контакте со свежей гравировкой как можно быстрее. Анализ химического механизма процесса штамповки также подтвердил вышеуказанную точку зрения. При гравировке аммиака, если все другие параметры являются постоянными, скорость гравировки определяется главным образом аммиаком в растворе для гравировки. Поэтому использование свежего раствора для выщелачивания поверхности преследует две основные цели: одна из них заключается в вымывании только что произведенных ионов меди; Другой способ заключается в непрерывной поставке аммиака, необходимого для реакции.

В традиционных знаниях печатной промышленности, особенно поставщиков сырья для печатной промышленности, общепризнано, что чем ниже содержание моновалентных ионов меди в аммонийно-гравюрном растворе, тем быстрее скорость реакции. Это подтверждается опытом. В самом деле, многие аммония на основе etchant продукты содержат специальные лиганды (некоторые сложные растворители) для моновалентных ионов меди, которые действуют, чтобы уменьшить моновалентных ионов меди (это технические секреты высокой реакционности их продуктов), можно увидеть, что влияние моновалентных ионов меди не мало. Скорость выщелачивания увеличится более чем в два раза за счет снижения одновалентной меди с 5000ppm до 50ppm. Поскольку в процессе реакции на выщелачивание образуется большое количество моновалентных ионов cupric и поскольку моновалентные ионы cupric всегда плотно сочетаются со сложной группой аммиака, очень трудно удерживать их содержание близко к нулю. Моновалентная медь может быть удалена путем преобразования моновалентной меди в двувалентную медь действием кислорода в атмосфере. Вышеуказанная цель может быть достигнута путем распыления. Это одна из функциональных причин для пропускания воздуха в гравюру. Однако при наличии слишком большого количества воздуха это ускорит потерю аммиака в растворе и снизит значение pH, что, тем не менее, снизит скорость выщелачивания. Аммиак в растворе также представляет собой переменную величину, которую необходимо контролировать. Некоторые пользователи взяли на вооружение практику попадания чистого аммиака в газовый коллектор. Для этого необходимо добавить систему контроля PH. Когда автоматически измеряемый pH меньше заданного значения, решение добавляется автоматически. В смежной области химического гравюра (также известной как фотохимическая гравюра или PCH) начались научные исследования, которые достигли стадии проектирования конструкции гравюры. В этом методе используется двухвалентный раствор меди, а не аммония-медная щетка. Он, скорее всего, будет использоваться в печатной промышленности. В промышленности по производству щелочи медные фольги имеют толщину от 5 до 10 миль, а в некоторых случаях значительно толще. Его требования к параметрам гравюры зачастую являются более строгими, чем требования, предъявляемые в промышленности по производству ПХД.

3.  Что касается верхних и нижних поверхностей борта, то проблема различных штаммов выступов между краем входа и краем заднего входа

Большое количество проблем, связанных с качеством травления, сконцентрировано на вырезанной части верхней поверхности борта. Важно знать это. Эти проблемы возникают в результате коллоидного наращивания эшаттов на верхней поверхности печатной платы. Коллоидные твердые вещества накапливаются на медной поверхности, что влияет на силу выброса, с одной стороны, и блокирует пополнение свежего раствора для выщелачивания, с другой стороны, что приводит к снижению скорости выщелачивания. Именно из-за образования и накопления коллоидных твердых веществ гравюры верхней и нижней частей доски отличаются друг от друга. Это также делает ту часть платы, которая входит в первую очередь в машину для штабелирования, легко быть полностью выгравированной или легко вызвать чрезмерную коррозию, поскольку накопление не было сформировано в то время, и скорость штабелирования быстрее. И наоборот, когда элемент, входящий в заднюю часть доски, уже формируется и замедляет его скорость etch.

4.  техническое обслуживание оборудования для уплотнения

Ключевым фактором в техническом обслуживании шлифовального оборудования является обеспечение того, чтобы сопла были чистыми и не создавали препятствий для гладкого распыления. Под давлением струи на макет могут воздействовать блокировки или затишья. Если сопло не является чистым, то гравюра будет неравномерной и весь ПХД будет сломан. Очевидно, что техническое обслуживание оборудования предназначено для замены поврежденных и изношенных частей, включая замену сопла, что также связано с проблемой износа. В дополнение к этому, более важным вопросом является сохранение etcher свободным от шлака накопления, что во многих случаях происходит. Слишком большое накопление шлака повлияет даже на химический баланс раствора для штабелирования. Аналогичным образом, если этчант обнаружит чрезмерный химический дисбаланс, образование шлака будет усугубляться. Невозможно переоценить проблему накопления шлаков. Как только в резьбе появляется большое количество резьбы, это, как правило, сигнал о Том, что есть проблема с балансом решения. Это должно быть надлежащим образом очищено с помощью более сильной соляной кислоты или раствор должен быть пополнен. Остаточная пленка также может производить шлаки, очень небольшое количество остаточной пленки растворяется в растворе, а затем образуется медный солевой осадок. Шлак, образуемый остаточной пленкой, указывает на то, что предыдущий процесс удаления пленки не завершен. Плохое удаление пленки часто является результатом сочетания края пленки и печатных плат.