PCB科技 - PCB電路板細線生產問題

隨著電子工業的發展, PCB製造商 越來越多地集成電子元件, 它們的體積越來越小, 通常使用BGA型封裝. 因此, PCB電路將變得越來越小, 層數也會新增. 為了减少線寬和行距，應盡可能使用有限的區域, 新增層數就是利用空間. 未來電路板的主線將為2-3mil, 或更小.

一般認為，生產電路板每新增一個檔次或新增一個檔次，必須投資一次，投資資金相對較大。 換句話說，高端電路板是由高端設備生產的。 然而，並不是每個企業都能負擔得起大規模的投資，而且在投資後進行試驗以收集工藝數據需要大量的時間和資金進行試生產。 根據公司的現狀進行實驗和試生產，然後根據實際情況和市場情况决定是否投資，似乎是一種更好的管道。 本文詳細介紹了在正常設備條件下可以生產的細線寬度限制，以及細線生產的條件和方法。

一般的生產工藝可分為覆蓋孔酸蝕法和圖案電鍍法，兩者各有優缺點。 通過酸蝕方法獲得的電路非常均勻，有利於阻抗控制，並且環境污染較少，但一次破孔會導致報廢； 堿腐蝕生產控制較為容易，但電路不均勻，環境污染也較大。

首先, 幹膜是主要的 PCB電路板 生產. 不同的幹膜具有不同的分辯率，但通常可以顯示2mil的線寬/暴露後2mil. 普通曝光機的分辯率可以達到2mil. 在此範圍內的線寬和行距不會引起問題. 用於線寬為4mil的顯影機的噴嘴/4mil或更多, 藥物溶液的壓力和濃度不是很相關. 3mil以下/3mil線寬, 噴嘴是解决問題的關鍵. 通常地, 使用扇形噴嘴, 壓力在3BAR左右.

雖然曝光能量對電路有很大影響, 現時市場上使用的大多數幹膜具有廣泛的曝光範圍. It can be distinguished at levels 12-18 (25 levels of exposure ruler) or 7-9 (levels of 21 exposure ruler). 一般來說, 較低的曝光能量有利於分辯率, 但是當能量太低的時候, 可以區分空氣中的灰塵和各種雜質. 它對它有很大的影響, and it will cause open circuit (acid corrosion) or short circuit (alkali corrosion) in the subsequent process. 因此, 實際生產應與暗室的清潔度相結合, 囙此，可以根據實際情況選擇可生產的電路板最小線寬和線間距.

當直線越小，顯影條件對分辯率的影響越明顯。 當回路高於4.0mil/4.0mil時，開發條件（速度、糖漿濃度、壓力等）沒有明顯影響； 當回路為2.0mil/2.0/mil時，噴嘴形狀和壓力對此時回路能否正常開發起著關鍵作用，開發速度可能會顯著降低，藥物濃度會影響回路的外觀。 可能的原因是扇形噴嘴的壓力較大。 在兩條線之間的距離很小的情况下，動量仍然可以到達幹膜的底部。 囙此，可以開發； 錐形噴嘴壓力小，囙此很難形成細線。 附加板的方向對幹膜的分辯率和側壁有重大影響。

不同的曝光機有不同的分辯率。 現時使用的一種曝光機是風冷表面光源，另一種是水冷點光源。 其標稱分辯率為4mil。 但實驗表明，無需特殊調整或操作即可實現3.0mil/3.0mil； 甚至0.2mil/0.2/mil； 當能量降低時，可以區分1.5mil/1.5mil，但操作必須小心，灰塵和碎屑的影響很大。 此外，實驗中聚酯薄膜表面和玻璃表面的分辯率沒有明顯差异。

對於鹼性蝕刻，電鍍後始終存在蘑菇效應，通常只是明顯和不明顯之間的區別。 如果直線大於4.0mil/4.0mil，蘑菇效應較小。

當電路為2.0mil/2.0mil時，影響非常大。 由於電鍍過程中鉛和錫的溢出，幹膜形成蘑菇狀，並且由於幹膜被夾在內部，很難去除該膜。 解決方案是：1。 採用脈衝電鍍使鍍層均勻； 2、使用較厚的幹膜，一般幹膜為35-38微米，較厚的幹膜為50-55微米，成本較高。 這種幹膜在酸蝕中有較好的效果； 3、採用小電流電鍍。 但這些方法並不徹底。 事實上，很難有一個非常完整的方法。

由於蘑菇效應，細線的薄膜去除非常麻煩。 由於氫氧化鈉對鉛和錫的腐蝕在2.0mil/2.0mil時非常明顯，囙此可以通過在電鍍過程中增稠鉛和錫並降低氫氧化鈉濃度來解决。

堿蝕過程中，不同線寬的速度不同，對於不同的線型，速度也不同。 如果電路板對要生產的線路的厚度沒有特殊要求，則使用厚度為0.25oz銅箔的電路板或使0.5oz的銅基體部分被蝕刻掉，電鍍銅更薄，鉛錫增厚等，都會影響使用鹼性蝕刻來製作細線路，並且噴嘴需要呈扇形。 錐形噴嘴通常只能達到4.0mil/4.0mil。

在酸蝕刻期間，與堿蝕刻相同的是，不同的線寬和線形速度不同，但一般來說，幹膜在轉移和之前的過程中容易破裂或劃傷遮罩膜和表面膜。 囙此，在生產過程中需要小心。 酸蝕的線效應優於堿蝕。 無蘑菇效應，側面腐蝕比鹼性腐蝕小。 此外，使用扇形噴嘴的效果明顯優於錐形噴嘴。 酸蝕後導線的阻抗略有變化。

在 PCB佈局 設計和生產過程, 膠片的速度和溫度, 板表面的清潔度, 而重氮膜的清潔度對通過率有較大的影響. 酸蝕膜的參數和板的平整度尤為重要； 用於堿蝕刻, 暴露的清潔度非常重要.

囙此，可以認為普通設備無需特殊調整即可生產3.0mil/3.0mil（指膠片線寬、間距）板； 但通過率受環境和人員的熟練程度和操作水准的影響，鹼性蝕刻適用於3.0mil/3.0mil以下的電路板的生產，除非基銅小到一定程度，否則扇形噴嘴的效果明顯優於錐形噴嘴。