PCB科技 - 印製板外電路生產的蝕刻分析

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. 在射流壓力作用下，堵塞或結渣會影響佈局. 如果噴嘴不乾淨, 這將導致不均勻的蝕刻和報廢 整個PCB. 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.

殘膜也會產生結渣，極少量的殘膜溶解在蝕刻液中，然後形成銅鹽沉澱。 殘餘膜形成的結渣表明先前的膜去除過程不完整。 漆膜去除不良通常是邊緣漆膜和過度電鍍的結果。

在印刷電路板外部電路的加工技術中，還有另一種方法，即使用光敏膜代替金屬塗層作為抗蝕劑層。 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。

使用硫酸鹽基蝕刻溶液後，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PCB外層生產的主要方法。

蝕刻設備的結構和不同成分的蝕刻溶液會影響蝕刻因數或側面蝕刻的程度，可以控制蝕刻因數或側面蝕刻的程度。 使用某些添加劑可以降低側面侵蝕的程度。 這些添加劑的化學成分通常是商業秘密，各開發商不會向外界透露。

在許多方面，蝕刻質量早在印製板進入蝕刻機之前就存在了。 因為印刷電路加工的各個過程或過程之間有著非常密切的內在聯系，所以沒有一個過程不受其他過程的影響，也不影響其他過程。 許多被確定為蝕刻質量的問題實際上存在於去除薄膜的過程中，甚至在之前。 對於外層圖形的蝕刻工藝，由於其所體現的“逆流”現象比大多數印製板工藝更為突出，許多問題最終反映在其上。 同時，這也是因為蝕刻是從自粘性和光敏性開始的一系列過程中的最後一步，之後成功地轉移外層圖案。 連結越多，出現問題的可能性就越大。 這可以被視為印刷電路生產過程的一個非常特殊的方面。

在通過圖案電鍍處理印刷電路的過程中，理想狀態應為：電鍍的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，從而使電鍍圖案完全覆蓋在膜的兩側。 “牆”會阻塞並嵌入其中。 然而，在實際生產中，在世界各地電鍍印刷電路板後，電鍍圖案比光敏圖案厚得多。 在電鍍銅和鉛錫的過程中，由於電鍍高度超過感光膜，囙此會出現橫向積聚的趨勢，並由此產生問題。 覆蓋線的錫或鉛錫抗蝕劑層向兩側延伸形成“邊緣”，覆蓋“邊緣”下的感光膜的一小部分。

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. 拒絕將大大新增 PCB生產成本. 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.

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。 關鍵是一旦開啟，保持連續工作狀態。 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。 所有關於蝕刻的理論都認識到最基本的原理，即儘快使金屬表面與新鮮蝕刻溶液保持恒定接觸。 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）。

在印刷電路行業的傳統知識中，尤其是印刷電路原材料供應商，人們認識到氨蝕刻溶液中的單價銅離子含量越低，反應速度越快。 這已被經驗所證實。 事實上，許多基於氨的蝕刻溶液產品包含單價銅離子的特殊配體（一些複雜溶劑），其作用是减少單價銅離子（這些是其產品具有高反應性的科技秘密），可以看出，單價銅離子的影響不小。 如果單價銅從5000ppm减少到50ppm，蝕刻速率將新增一倍以上。

這是使空氣進入蝕刻盒的功能原因。 但是，如果空氣過多，會加速溶液中氨的損失，並降低pH值，導致蝕刻速率降低。 溶液中的氨也是需要控制的變化量。 一些用戶採用將純氨通入蝕刻槽的方法。 為此，必須添加一套PH計控制系統。 當自動量測的PH值結果低於給定值時，將自動添加溶液。

In the related field of chemical etching (also known as photochemical etching or PCH), 研究工作已經開始，並已達到蝕刻機結構設計階段. 在這種方法中, 使用的溶液是二價銅, 非氨銅蝕刻. 它可用於印刷電路行業. PCH行業, 蝕刻銅箔的典型厚度為5到10密耳, 在某些情况下，厚度相當大. 其對蝕刻參數的要求通常比 PCB行業.