資源描述：
《PCB線路板外層電路的蝕刻工藝》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、在印刷線路板加工中﹐氨性蝕刻是一個較為精細(xì)和覆雜的化學(xué)反應(yīng)過程，卻又是一項易于進(jìn)行的工作。只要工藝上達(dá)至調(diào)通﹐就可以進(jìn)行連續(xù)性的生產(chǎn)，但關(guān)鍵是開機(jī)以后就必需保持連續(xù)的工作狀態(tài)﹐不適宜斷斷續(xù)續(xù)地生產(chǎn)。蝕刻工藝對設(shè)備狀態(tài)的依賴性極大，故必需時刻使設(shè)備保持在良好的狀態(tài)。?目前﹐無論使用何種蝕刻液﹐都必須使用高壓噴淋﹐而為了獲得較整齊的側(cè)邊線條和高質(zhì)量的蝕刻效果﹐對噴嘴的結(jié)構(gòu)和噴淋方式的選擇都必須更為嚴(yán)格。對于優(yōu)良側(cè)面效果的制造方式﹐外界均有不同的理論、設(shè)計方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)的研究，而這些理論卻往往是人相徑庭的。但是有一條最基本的原則已被公認(rèn)并經(jīng)化學(xué)機(jī)理分析證實﹐就是盡
2、速讓金屬表面不斷地接觸新鮮的蝕刻液。?在氨性蝕刻中﹐假定所有參數(shù)不變﹐那么蝕刻的速率將主要由蝕刻液中的氨(NH3)來決定。因此，使用新鮮溶液與蝕刻表面相互作用﹐其主要目的有兩個﹕沖掉剛產(chǎn)生的銅離子及不斷為進(jìn)行反應(yīng)供應(yīng)所需要的氨(NH3)。?在印制電路工業(yè)的傳統(tǒng)知識里﹐特別是印制電路原料的供貨商們皆認(rèn)同﹐并得經(jīng)驗證實﹐氨性蝕刻液中的一價銅離子含量越低﹐反應(yīng)速度就越快。事實上﹐許多的氨性蝕刻液產(chǎn)品都含有價銅離子的特殊配位基(一些復(fù)雜的溶劑)﹐其作用是降低一價銅離子(產(chǎn)品具有高反應(yīng)能力的技術(shù)秘訣)﹐可見一價銅離子的影響是不小的。將一價銅由5000ppm降至50pp
3、m，蝕刻速率即提高一倍以上。由于在蝕刻反應(yīng)的過程中會生成大量的一價銅離子，而一價銅離子又總是與氨的絡(luò)合基緊緊的結(jié)合在一起﹐所以要保持其含量近于零是十分困難的。?而采用噴淋的方式卻可以達(dá)到通過大氣中氧的作用將一價銅轉(zhuǎn)換成二價銅，并去除一價銅，這就是需要將空氣通入蝕刻箱的一個功能性的原因。但是如果空氣太多﹐又會加速溶液中的氨的損失而使PH值下降﹐使蝕刻速率降低。氨在溶液中的變化量也是需要加以控制的，有一些用戶采用將純氨通入蝕刻儲液槽的做法，但這樣做必須加一套PH計控制系統(tǒng)，當(dāng)自動監(jiān)測的PH結(jié)果低于默認(rèn)值時﹐便會自動進(jìn)行溶液添加。?在相關(guān)的化學(xué)蝕刻(亦稱之為光化學(xué)
4、蝕刻或PCH)領(lǐng)域中﹐研究工作已經(jīng)開始﹐并達(dá)至蝕刻機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段。此方法所使用的溶液為二價銅，不是氨-銅蝕刻，它將有可能被用在印制電路工業(yè)中。在PCH工業(yè)中，蝕刻銅箔的典型厚度為5到10密耳(mils)，有些情況下厚度卻相當(dāng)大。它對蝕刻參數(shù)的要求經(jīng)常比PCB工業(yè)更為苛刻。有一項來自PCM工業(yè)系統(tǒng)但尚未正式發(fā)表的研究成果﹐相信其結(jié)果將會令人耳目一新。?由于有雄厚的項目基金支持﹐因此研究人員有能力從長遠(yuǎn)意議上對蝕刻裝置的設(shè)計思想進(jìn)行改變﹐同時研究這些改變所產(chǎn)生的效果。比如說﹐與錐形噴嘴相比﹐采用扇形噴嘴的設(shè)計效果更佳﹐而且噴淋集流腔(即噴嘴擰進(jìn)去的那一段管)也
5、有一個安裝角度﹐對進(jìn)入蝕刻艙中的工件呈30度噴射﹐若不進(jìn)行這樣的改變，集流腔上噴嘴的安裝方式將會導(dǎo)致每個相領(lǐng)噴嘴的噴射角度都不一致。第二組噴嘴各自的噴淋面與第一組相對應(yīng)的皆略有不同(它表示了噴淋的工作情況)，使噴射出的溶液形狀成為迭加或交叉的狀態(tài)。理論上﹐如果溶液形狀相互交叉，該部分的噴射力就會降低而不能有效地將蝕刻表面上的舊溶液沖掉使新溶液與其接觸。?在噴淋面的邊緣處，這種情況尤為突出，其噴射力比垂直噴射要小得多。這項研究發(fā)現(xiàn)﹐最新的設(shè)計參數(shù)是65磅/平方英寸(即4+Bar)。?每個蝕刻過程和每種實用的溶液都有一個最佳的噴射壓力的問題﹐就目前而言﹐蝕刻艙內(nèi)
6、噴射壓力在30磅/平方英(2Bar)以上的情況微乎其微。?但有一個原則﹐一種蝕刻溶液的密度(即比重或玻美度)越高﹐最佳的噴射壓力也應(yīng)越高。當(dāng)然，這并非單一的參數(shù)，?另一個重要的參數(shù)是在溶液中控制其反應(yīng)率的相對淌度(或遷移率)。關(guān)于蝕刻狀態(tài)不相同的問題大量涉及蝕刻面的質(zhì)量問題都集中在上板面被蝕刻的部分，而這些問題來自于蝕刻劑所產(chǎn)生的膠狀板結(jié)物的影響。對這一點的了解是十分重要的，因膠狀板結(jié)物堆積在銅表面上﹐一方面會影響噴射力﹐另一方面會阻檔了新鮮蝕刻液的補(bǔ)充﹐使蝕刻的速度被降低。正因膠狀板結(jié)物的形成和堆積，使得基板上下面的圖形的蝕刻程度不同，先進(jìn)入的基板因堆積尚
7、未形成﹐蝕刻速度較快，故容易被徹底地蝕刻或造成過腐蝕﹐而后進(jìn)入的基板因堆積已形成﹐而減慢了蝕刻的速度。蝕刻設(shè)備的維護(hù)維護(hù)蝕刻設(shè)備的最關(guān)鍵因素就是要保證噴嘴的高清潔度及無阻塞物，使噴嘴能暢順地噴射。阻塞物或結(jié)渣會使噴射時產(chǎn)生壓力作用，沖擊板面。而噴嘴不清潔﹐則會造成蝕刻不均勻而使整塊電路板報廢。明顯地﹐設(shè)備的維護(hù)就是更換破損件和磨損件﹐因噴嘴同樣存在著磨損的問題，所以更換時應(yīng)包括噴嘴。此外﹐更為關(guān)鍵的問題是要保持蝕刻機(jī)沒有結(jié)渣﹐因很多時結(jié)渣堆積過多會對蝕刻液的化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。同樣地﹐如果蝕刻液出現(xiàn)化學(xué)不平衡﹐結(jié)渣的情況就會愈加嚴(yán)重。蝕刻液突然出現(xiàn)大量結(jié)渣時﹐
8、通常是一個信號﹐表示溶液的平衡出現(xiàn)了問題，這時應(yīng)使用
