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PCB科技

PCB科技 - PCB電路板真空蝕刻工藝分析

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PCB科技 - PCB電路板真空蝕刻工藝分析

PCB電路板真空蝕刻工藝分析

2021-10-20
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Author:Downs

蝕刻過程是 PCB生產 過程. 簡單地說, 基底銅被抗蝕劑層覆蓋, 不受抗蝕劑層保護的銅與蝕刻劑反應, 被咬掉了, 最後形成了設計電路圖和焊盤的工藝流程. 當然, 蝕刻的原理可以用幾句話很容易地描述出來, 但事實上, 蝕刻科技的實現仍然具有相當大的挑戰性, 尤其是在生產精細線條方面, 這需要非常小的線寬公差,並且不允許在蝕刻過程中出現任何錯誤., 所以蝕刻結果應該是正確的, 不能加寬, 而且它不能被過度蝕刻.

進一步解釋蝕刻過程, PCB製造商 更願意使用水准蝕刻線進行生產,以實現最大的生產自動化並降低生產成本. 然而, 水准蝕刻並不完美, 而無法消除的“池效應”使董事會難以成立. 上表面和下表面產生不同的蝕刻效果. 電路板邊緣的蝕刻速率快於電路板中心的蝕刻速率. 有時, 這種現象會使電路板表面的蝕刻結果大不相同.

換言之,“池效應”將使電路板邊緣的過度腐蝕大於電路板中心的過度腐蝕,甚至仔細的電路校正(適當加寬電路板邊緣的電路寬度)以補償不同的蝕刻速率也將失敗, 因為必須非常精細地控制蝕刻公差才能獲得超細線條。

這種情況導致蝕刻速率發生顯著變化。 蝕刻溶液位於電路板上,靠近電路板邊緣,更容易流出電路板,新舊蝕刻溶液更容易交換,囙此保持了良好的蝕刻速率。 在電路板的中心,更容易形成“池”情况,囙此蝕刻劑的流動受到限制。 富含銅離子的溶液相對難以流出電路板表面。 囙此,與板的邊緣或底面相比,蝕刻效率降低。 蝕刻效果變差。 實際上,在實踐中不可能避免“池效應”,因為鏈式水准傳動輥會封锁蝕刻液的排放,導致蝕刻液在輥之間積聚。

電路板

這種現象發生在較大板材的生產中. 或者超細線條更明顯, 即使使用了更特殊的生產過程控制和補償方法, 例如,可以獨立於變速箱方向進行調整的噴霧系統, 振盪噴管和校正再蝕刻部分等待, 如果沒有巨大的技術投資, 這個問題不能很好地解决, 囙此,避免“池效應”的目標是在不必回到起點並重新開始的情况下實現的.

去年年底,PILL e.K.發佈了一項新的工藝科技,該科技可以通過水泵簡單地吸入使用過的蝕刻液,從而提高電路板上部蝕刻液的流動性,從而防止水坑效應。 這種方法稱為真空蝕刻。


2001年11月,第一條真空蝕刻生產線在Productronica向公眾展示。 同時,電路板製造商進行的測試也證實,真空蝕刻工藝只需較少努力控制工程條件即可獲得良好的結果。


真空蝕刻後,蝕刻效果在電路板兩側的整個表面上非常均勻。


真空蝕刻科技的原理非常簡單。 不僅噴嘴安裝在蝕刻部分中,而且空氣抽取單元安裝在噴嘴之間,與電路板表面的距離相對較近。 在這些泵裝置吸走使用過的蝕刻溶液後,它們通過閉環返回模塊的液箱。


這裡,真空是指系統操作區域內的負壓和足以防止蝕刻劑產生水坑效應的低吸力。 即使最薄的內層也不能被抽吸裝置吸入,需要保證生產精度。 通過將抽吸器的軌道連接到輸送機系統中的上部固定捲筒,設計師確保泵送過程和板表面之間的距離是最佳值,無論產品是薄還是厚。 這意味著,無論何種類型的PCB板,都可以獲得均勻的蝕刻溶液選取率。 在24“X24”大電路板的整個表面上,電路板的上部僅發現1微米銅厚度波動。 相比之下,板的上部和下部的蝕刻效果基本相同。


使用真空蝕刻科技的生產板的電路質量也非常好。 與不同PCB製造商進行的詳細測試表明,新的真空蝕刻科技可以產生更直的導體輪廓,從而使生產的電路板能够更準確地接近佈線要求。


在真空蝕刻過程中,在導線側面侵蝕的抗蝕劑膜下的蝕刻介質的收縮率以及用於描述導線蝕刻深度和側面蝕刻量的蝕刻因數非常高。

當然,還有一系列基本上不受製造商影響的其他因素將影響實際蝕刻效果。 例如,抗蝕劑的厚度、曝光和顯影過程的質量以及蝕刻基板的銅厚度都有很大的影響。 通常,估計蝕刻過程或蝕刻溶液的更新頻率僅占蝕刻效果的一半。 但避孕藥專案經理奧利弗·布裏爾強調,“事實證明,我們已經完全控制了這50%”


真空蝕刻科技在其他方面也顯示出一系列優勢:


可以充分利用蝕刻過程的容量。 隨著蝕刻速度的新增和生產時間的縮短,蝕刻過程的輸出新增。

由於第一次蝕刻可以獲得滿意的結果,囙此無需返工和重新蝕刻。

可以减少相關的工廠控制工程,降低相應的成本。

真空蝕刻系統使用相對簡單的科技來生產超細金屬絲,不再需要安裝可旋轉的噴射歧管。

噴霧壓力間歇性可調的噴嘴結構不能再使用。 這種設計主要用於確保减少水坑效應,現在只需使用吸氣系統即可實現。

PCB真空蝕刻科技使工藝模塊變得更短、更緊密,並且可以在同一個模塊中同時完成抽吸和蝕刻功能。

真空蝕刻科技系統的另一個優點是,注入歧管可以沿行程方向橫向佈置。 用於生產細絲板的傳統噴霧歧管通常需要沿行駛方向縱向佈置,以便在板邊緣和板中存在不同的噴霧壓力。 噴嘴和行駛方向之間的角度適合於便於維護,並且需要更少的更換時間,這種佈置方法還可以單獨對每個噴射歧管進行簡單的電流監測。 如果出現不規則情况,用戶可以立即確定哪個噴油歧管有問題,然後可以毫不延遲地直接進行調整。

PCB真空蝕刻科技 未來潜力巨大, 因為該工藝特別適用於生產細線和超細線結構板. 對50微米以下的導電圖案進行初步測試可能會得到預期的結果. 正在進一步評估使用真空蝕刻科技生產厚銅電路的能力, 所有現有資料表明,結果良好. 特別值得注意的是,在測試過程中,不僅使用了傳統的氯化銅作為蝕刻介質, but also the iron chloride (3), 現時在亞洲普遍使用, 也用作蝕刻介質. 雖然使用這種蝕刻介質需要很長時間, 當導體輪廓較陡時,效果更好, 毫無疑問,它提供了一種替代已被接受為標準的過程的方法, 特別是特殊功能. 生產細線條.