淺談蝕刻因子的計算方法

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1、萬方數(shù)據(jù)淺談蝕刻因子的計算方法田玲李志東(廣州市興森電子有限公司，廣東廣州510730)摘要文章針對業(yè)內(nèi)不同蝕刻因子的計算方法做了較詳盡的分析，并結(jié)合試驗驗證進而提出對蝕刻因子計算方法的一點看法，對于蝕刻因子的正確運用有一定的參考價值。關(guān)鍵詞蝕刻因子；計算方法；側(cè)蝕中圖分類號：TN41文獻標識碼：A文章編號：1009一0096(2007)12一0055一02DiscussioninMethodofEtchFactorCalculationTiaIlLingLi2抽dongAbStraCtTtlispaperaimsatt11epmbl

2、emofsomediff日entetchfactor’8calcllladonalmemodi11日1ePCBir-dust呵，viaaseriesoftrialaJldtheanalysisofMicmsecdon。someopillionofcalculationalmetllodwasbroughtfonvord．AnditwillbesoInesigIlificaIlcetomaketlleetchfatormuchmoreexenion．KevwordsetchfactOr：caJcuIa“onaImethod：underc

3、utf)前言眾所周知，PCB導線是通過化學蝕刻而形成的。由于蝕刻液是從露銅表面開始向內(nèi)部(或下面)逐步進行蝕刻的，所以向內(nèi)部(下面)垂直蝕刻的同時，也向側(cè)面銅箔進行水平蝕刻，形成所謂的蝕刻側(cè)蝕現(xiàn)象。為了定量比較蝕刻線的蝕刻質(zhì)量(側(cè)蝕大小)，我們定義了蝕刻因子，用其作為定量衡量蝕刻質(zhì)量和蝕刻線蝕刻能力的指標。然而，對于蝕刻因子的實際計算卻一直存在多種理解，本文在理論與試驗相結(jié)合的基礎(chǔ)上，對蝕刻因子的不同計算方法進行了探討，并提出了對蝕刻因子計算方法的一點看法。1蝕刻因子計算方法11．1計算公式方法1是部分人對蝕刻因子的理解結(jié)果，計算方法

4、是以蝕刻過程完成后蝕刻線的上線寬和下線寬為計算依據(jù)的，具體計算公式如下(圖1)：蝕刻因子一蝕刻線厚，【(下線寬一上線寬)，2】圖1蝕刻因子計算方法11．2計算方法分析由于設(shè)備和操作等因素的影響，蝕刻過程通常會呈現(xiàn)三種可能狀態(tài)：蝕刻不足、正常蝕刻和過度蝕刻(圖2)。正常蝕刻狀態(tài)(理想狀態(tài))是指蝕刻后蝕刻下線寬與蝕刻抗蝕層寬度相等的狀態(tài)，此時按方法l公式計算出的蝕刻因子為理想蝕刻因子，可Printedc．rcu_t

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6、????????????以真實反映蝕刻線的蝕刻能力。但是，對于我們實際蝕刻過程中經(jīng)常出現(xiàn)蝕刻不足或過度蝕刻(過蝕較常見，以此為例)，如仍使用方法l計算就會造成蝕刻因子的計算偏差。分析偏差原因可知：從蝕刻到露基材起，蝕刻線路后續(xù)形成過程中，由于線路上表面有抗蝕層的保護，不易受藥水侵蝕，藥水交換不好，所以蝕刻反應(yīng)速率比較慢；而線路下表面與藥水充分接觸，交換很好，所以蝕刻反應(yīng)速率比較快。隨著蝕刻的進行，上下線寬之間的線寬差異(下線寬一上線寬)慢慢縮小，在過蝕情況下，如果仍然使用方法l的公式計算，相當于減小了上下線寬之差，也就等同于“提高”了

7、蝕刻因子。而且過蝕越嚴重，上下線寬差異就越小，以致“蝕刻因子”也就越大。圖2蝕刻的三種狀態(tài)本文試驗分析了不同銅厚板(0．50z、10z、20z)蝕刻后的蝕刻因子。使用方法1計算，試驗結(jié)果顯示：過蝕越多，蝕刻因子越大。對于正常蝕刻的0．50z薄銅板計算蝕刻因子為2．5，而過度蝕刻的厚銅板(1oz和20z)蝕刻因子高達5．6和6．0，差異很大，這與業(yè)界經(jīng)驗：蝕刻因子一般在24之間(參見《高密度封裝基板》)相悖；同時，如果此結(jié)論成立，反推過來，提高蝕刻線能力(得到大的蝕刻因子)只需嚴重過蝕即可，這不符合常理，所以方法1存在很大的局限性，只能

8、用于正常蝕刻狀態(tài)。2蝕刻因子計算方法22．1PC標準概念(IPC一600G)蝕刻因子是指垂直蝕刻深度與橫向側(cè)蝕寬度(側(cè)蝕量)兩者之問的比值(如圖3(1))。側(cè)蝕是指導線每側(cè)平行板面的最外緣(含抗蝕層)與導線內(nèi)縮后的最內(nèi)緣對比時兩緣之空問距離。2．2計算方法分析在IPC標準概念的理解基礎(chǔ)上，計算方法2的公式應(yīng)為：蝕刻因子=蝕刻線厚／[(抗蝕層寬度一最窄線寬)／2】。結(jié)合文獻資料可知：使用方法2計算蝕刻因子涵蓋了蝕刻過程的三種狀態(tài)是：過度蝕刻、正常蝕刻和；??．．PrintedCircuitlnformation印制電路信息2007No．

9、12蝕刻不足。IPc標準中蝕刻因子的計算示圖顯示的是輕微過度蝕刻時的狀態(tài)；《高密度封裝基板》中蝕刻因子的計算示圖顯示的是正常蝕刻的狀態(tài)；而《現(xiàn)代印制電路原理與工藝》對于蝕刻因子的計算示圖顯示的是輕微蝕刻不足的狀態(tài)(圖3)