PCB科技 - 揭開PCB外層蝕刻過程的神秘面紗

現時, 的典型過程 印刷電路板 (印刷電路板) processing adopts the "pattern plating method". 那就是, 在需要保留在電路板外層的銅箔部分預鍍一層鉛錫防腐層, 那就是, 電路的圖案部分, 然後化學腐蝕剩下的銅箔, 這叫做蝕刻. 應該注意的是，此時電路板上有兩層銅. 在外層蝕刻過程中, 只有一層銅必須完全蝕刻掉, 剩下的將形成最終所需的電路. 這種圖案電鍍的特點是鍍銅層僅存在於鉛錫電阻層下方. 另一種工藝方法是在整個電路板上鍍銅, 感光膜以外的部分僅為錫或鉛錫抗蝕劑. 該工藝稱為“全板鍍銅工藝”. 與圖案電鍍相比, 在整個電路板上鍍銅的最大缺點是，電路板的所有部分都必須鍍銅兩次，並且在蝕刻過程中所有部分都必須被腐蝕. 因此, 當導線寬度非常細時, 會出現一系列問題. 同時, 側面腐蝕將嚴重影響線路的均勻性.

在印刷電路板的外部電路的處理科技中還有另一種方法，即使用感光膜而不是金屬鍍層作為抗蝕層。 這種方法與內層蝕刻過程非常相似，可以參考內層製造過程中的蝕刻。 現時，錫或鉛錫是最常用的防腐層，用於氨基蝕刻劑的蝕刻過程。 氨基蝕刻劑是一種常用的化學液體，與錫或鉛錫沒有任何化學反應。 氨蝕刻劑主要是指氨/氯化銨蝕刻液。 此外，市場上也有氨/硫酸銨蝕刻化學品。

硫酸鹽蝕刻液，使用後，可以通過電解分離其中的銅，囙此可以重複使用。 由於其腐蝕速率低，在實際生產中通常很少見，但有望用於無氯蝕刻。 有人試圖用硫酸過氧化氫作為蝕刻劑來腐蝕外層圖案。 由於經濟和廢液處理等諸多原因，該工藝尚未在商業意義上得到廣泛應用。 此外，硫酸-過氧化氫不能用於鉛錫抗蝕劑的蝕刻，並且該工藝不是印刷電路板外部生產的主要方法，囙此大多數人很少關心它。

2、蝕刻質量及以往問題

蝕刻質量的基本要求是能够完全去除除抗蝕劑層下之外的所有銅層，這就是它。 嚴格來說，如果要準確定義，則蝕刻質量必須包括線寬的一致性和咬邊程度。 由於當前蝕刻溶液的固有特性，不僅在向下方向上產生蝕刻效果，而且在左右方向上也產生蝕刻效果，囙此側面蝕刻幾乎是不可避免的。

側面蝕刻問題是經常提出討論的蝕刻參數之一。 它被定義為側面蝕刻寬度與蝕刻深度的比率，稱為蝕刻因數。 在印刷電路行業，它有著廣泛的變化，從1:1到1:5。 顯然，較小的咬邊度或較低的蝕刻因數是最令人滿意的。

理論上, 印刷電路進入蝕刻階段後, 其圖形橫截面的狀態. 在通過圖案電鍍處理印刷電路的過程中, 理想狀態應為：電鍍銅和錫或銅和鉛錫的總厚度不應超過耐電鍍光敏膜的厚度, 使電鍍圖案完全覆蓋在薄膜的兩側. “牆”會阻塞並嵌入其中. 然而, 在實際生產中, 電鍍後 電路板 全世界, 電鍍圖案比感光圖案厚得多. 在電鍍銅和鉛錫的過程中, 因為電鍍高度超過感光膜, 出現橫向堆積的趨勢, 問題由此產生. 覆蓋線路的錫或鉛錫抗蝕層向兩側延伸，形成“邊緣”, 在“邊緣”下覆蓋感光膜的一小部分.

由錫或鉛錫形成的“邊緣”使得在移除感光膜時不可能完全移除感光膜, 在“邊緣”下留下一小部分“殘留膠”. 留在抗蝕劑“邊緣”下的“殘留膠”或“殘留膜”將導致不完全蝕刻. 蝕刻後，線條在兩側形成“銅根”. 銅根縮小了行距, 導致印製板不符合甲方要求, 甚至可能被拒絕. 拒收將大大新增 印刷電路板. 此外, 在許多情况下, 由於反應形成溶解, 在印刷電路行業, 殘餘薄膜和銅也可能在腐蝕性液體中形成和積聚，並堵塞在腐蝕機和耐酸泵的噴嘴中, 它必須關閉進行處理和清潔., 影響工作效率.

3、設備調整及與腐蝕溶液的相互作用關係

在印刷電路加工中，氨蝕刻是一個相對精細和複雜的化學反應過程。 另一方面，這是一項容易的工作。 一旦過程得到上調，生產就可以繼續。 關鍵是開機後保持連續工作狀態，不建議乾燥和停止。 蝕刻過程在很大程度上取決於設備的良好工作條件。 現時，無論使用何種蝕刻溶液，都必須使用高壓噴塗，為了獲得更整潔的線側和高品質的蝕刻效果，必須嚴格選擇噴嘴結構和噴塗方法。

為了獲得良好的副作用，出現了許多不同的理論，形成了不同的設計方法和設備結構。 這些理論往往非常不同。 但是所有關於蝕刻的理論都認識到最基本的原理，即使金屬表面儘快與新鮮的蝕刻溶液接觸。 蝕刻過程的化學機理分析也證實了上述觀點。 在氨蝕刻中，假設所有其他參數保持不變，蝕刻速率主要由蝕刻溶液中的氨（NH3）决定。 囙此，使用新鮮溶液蝕刻表面有兩個主要目的：一是沖洗剛剛產生的銅離子； 另一種是持續提供反應所需的氨（NH3）。

4.對於上下板面，前緣和後緣的蝕刻狀態不同

許多與蝕刻質量有關的問題集中在上板表面的蝕刻部分。 理解這一點非常重要。 這些問題源於蝕刻劑在印刷電路板上表面產生的膠狀團塊的影響。 一方面，銅表面上積聚的膠體石板會影響噴塗力，另一方面會封锁新鮮蝕刻溶液的補充，導致蝕刻速度降低。 正是由於膠體板的形成和積累，電路板上下圖案的蝕刻程度不同。 這也使得蝕刻機中的電路板的第一部分容易被完全蝕刻或導致過度腐蝕，因為當時尚未形成累積，並且蝕刻速度更快。 相反，進入電路板後面的部分在進入時已經形成，並减慢其蝕刻速度。

5、蝕刻設備的維護

維護蝕刻設備的最關鍵因素是確保噴嘴清潔且無障礙物，以使射流暢通無阻. 堵塞或結渣會影響射流壓力作用下的佈局. 如果噴嘴不乾淨, 這將導致蝕刻不均勻，並將整個 印刷電路板. 明顯地, 設備維護是指更換損壞和磨損的零件, 包括更換噴嘴. 噴嘴也有磨損問題. 此外, 更關鍵的問題是保持蝕刻機沒有結渣. 在許多情况下, 結渣會累積. 過多的結渣甚至會影響蝕刻溶液的化學平衡. 類似地, 如果蝕刻溶液中存在過度的化學不平衡, 結渣將變得更加嚴重. 爐渣堆積的問題怎麼強調都不為過. 一旦蝕刻溶液中突然出現大量結渣, 這通常是一個訊號，表明解決方案的平衡存在問題. 應使用强鹽酸進行清洗或補充溶液.