pcb線路板外層電路的蝕刻工藝(蝕刻因子)

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1、PCB線路板外層電路的蝕刻工藝一.概述???目前,印刷電路板(PCB)加工的典型工藝採用"圖形電鍍法"。即先在板子外層需保留的銅箔部分上，也就是電路的圖形部分上預鍍一層鉛錫抗蝕層，然後用化學方式將其餘的銅箔腐蝕掉,稱為蝕刻。????要注意的是,這時的板子上面有兩層銅.在外層蝕刻工藝中僅僅有一層銅是必須被全部蝕刻掉的,其餘的將形成最終所需要的電路。這種類型的圖形電鍍,其特點是鍍銅層僅存在於鉛錫抗蝕層的下面。另外一種工藝方法是整個板子上都鍍銅,感光膜以外的部分僅僅是錫或鉛錫抗蝕層。這種工藝稱為“全板鍍銅工藝“。與圖形電鍍相比,全板鍍銅的最大缺點是板面各處都要鍍兩次銅

2、而且蝕刻時還必須都把它們腐蝕掉。因此當導線線寬十分精細時將會產生一系列的問題。同時,側腐蝕會嚴重影響線條的均勻性。????在印製板外層電路的加工工藝中，還有另外一種方法，就是用感光膜代替金屬鍍層做抗蝕層。這種方法非常近似於內層蝕刻工藝，可以參閱內層製作工藝中的蝕刻。????目前，錫或鉛錫是最常用的抗蝕層,用在氨性蝕刻劑的蝕刻工藝中.氨性蝕刻劑是普遍使用的化工藥液，與錫或鉛錫不發(fā)生任何化學反應。氨性蝕刻劑主要是指氨水/氯化氨蝕刻液。此外，在市場上還可以買到氨水/硫酸氨蝕刻藥液。以硫酸鹽為基的蝕刻藥液,使用後,其中的銅可以用電解的方法分離出來,因此能夠重複使用。由於

3、它的腐蝕速率較低，一般在實際生產中不多見,但有望用在無氯蝕刻中。有人試驗用硫酸-雙氧水做蝕刻劑來腐蝕外層圖形。由於包括經(jīng)濟和廢液處理方面等許多原因,這種工藝尚未在商用的意義上被大量採用.更進一步說,硫酸-雙氧水，不能用於鉛錫抗蝕層的蝕刻，而這種工藝不是PCB外層製作中的主要方法，故決大多數(shù)人很少問津。二.蝕刻品質及先期存在的問題????對蝕刻品質的基本要求就是能夠將除抗蝕層下面以外的所有銅層完全去除乾淨，止此而已。從嚴格意義上講，如果要精確地界定，那麼蝕刻品質必須包括導線線寬的一致性和側蝕程度。由於目前腐蝕液的固有特點，不僅向下而且對左右各方向都產生蝕刻作用，所

4、以側蝕幾乎是不可避免的。????側蝕問題是蝕刻參數(shù)中經(jīng)常被提出來討論的一項,它被定義為側蝕寬度與蝕刻深度之比,稱為蝕刻因數(shù)。在印刷電路工業(yè)中，它的變化範圍很寬泛，從1：1到1：5。顯然，小的側蝕度或低的蝕刻因數(shù)是最令人滿意的。蝕刻設備的結構及不同成分的蝕刻液都會對蝕刻因數(shù)或側蝕度產生影響，或者用樂觀的話來說，可以對其進行控制。採用某些添加劑可以降低側蝕度。這些添加劑的化學成分一般屬於商業(yè)秘密，各自的研製者是不向外界透露的。至於蝕刻設備的結構問題，後面的章節(jié)將專門討論。????從許多方面看，蝕刻品質的好壞，早在印製板進入蝕刻機之前就已經(jīng)存在了。因為印製電路加工的各

5、個工序或工藝之間存在著非常緊密的內部聯(lián)繫，沒有一種不受其他工序影響又不影響其他工藝的工序。許多被認定是蝕刻品質的問題，實際上在去膜甚至更以前的工藝中已經(jīng)存在了。對外層圖形的蝕刻工藝來說，由於它所體現(xiàn)的“倒溪”現(xiàn)像比絕大多數(shù)印製板工藝都突出，所以許多問題最後都反映在它上面。同時，這也是由於蝕刻是自貼膜，感光開始的一個長系列工藝中的最後一環(huán)，之後，外層圖形即轉移成功了。環(huán)節(jié)越多，出現(xiàn)問題的可能性就越大。這可以看成是印製電路生產過程中的一個很特殊的方面。????從理論上講，印製電路進入到蝕刻階段後，在圖形電鍍法加工印製電路的工藝中，理想狀態(tài)應該是:電鍍後的銅和錫或銅和

6、鉛錫的厚度總和不應超過耐電鍍感光膜的厚度,使電鍍圖形完全被膜兩側的“牆”擋住並嵌在裏面。然而,現(xiàn)實生產中，全世界的印製電路板在電鍍後，鍍層圖形都要大大厚於感光圖形。在電鍍銅和鉛錫的過程中，由於鍍層高度超過了感光膜，便產生橫向堆積的趨勢，問題便由此產生。在線條上方覆蓋著的錫或鉛錫抗蝕層向兩側延伸，形成了“沿”，把小部分感光膜蓋在了“沿”下面。錫或鉛錫形成的“沿”使得在去膜時無法將感光膜徹底去除乾淨，留下一小部分“殘膠”在“沿”的下面?！皻埬z”或“殘膜”留在了抗蝕劑“沿”的下麵，將造成不完全的蝕刻。線條在蝕刻後兩側形成“銅根”，銅根使線間距變窄，造成印製板不符合甲方

7、要求，甚至可能被拒收。由於拒收便會使PCB的生產成本大大增加。????另外，在許多時候，由於反應而形成溶解，在印製電路工業(yè)中,殘膜和銅還可能在腐蝕液中形成堆積並堵在腐蝕機的噴嘴處和耐酸泵裏，不得不停機處理和清潔，而影響了工作效率。三.設備調整及與腐蝕溶液的相互作用關係????在印製電路加工中，氨性蝕刻是一個較為精細和複雜的化學反應過程。反過來說它又是一個易於進行的工作。一旦工藝上調通，就可以連續(xù)進行生產。關鍵是一旦開機就需保持連續(xù)工作狀態(tài),不宜幹幹停停。蝕刻工藝在極大的程度上依賴設備的良好工作狀態(tài)。就目前來講，無論使用何種蝕刻液，必須使用高壓噴淋，而且為了獲得較

8、整齊的線條側邊和高品質的