PCB外层电路的蚀刻工艺
pcb-etch
PCB外层电路的蚀刻工艺一.概述目前,印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用"图形电镀法"(Pattern plating)。
即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。
图1所示的,为图形电镀后板子横截面的情况。
在图1状态下,印制板的整体厚度是整个加工过程中之最,以后将逐渐减薄,直到阻焊涂覆工艺。
图1的下一道工艺是去膜,即将铜层上铅锡部分以外的感光保护膜剥离掉。
图2表示了去膜后板子的横截面。
接下去的工艺就是蚀刻。
要注意的是,这时的板子上面有两层铜.在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的,其余的将形成最终所需要的电路。
这种类型的图形电镀,其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。
另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜,感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层(见图3)。
这种工艺称为“全板镀铜工艺“。
与图形电镀相比,全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。
因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。
同时,侧腐蚀(见图4)会严重影响线条的均匀性。
在印制板外层电路的加工工艺中,还有另外一种方法,就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。
这种方法非常近似于内层蚀刻工艺,可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。
目前,锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液,与锡或铅锡不发生任何化学反应。
氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。
此外,在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。
以硫酸盐为基的蚀刻药液,使用后,其中的铜可以用电解的方法分离出来,因此能够重复使用。
由于它的腐蚀速率较低,一般在实际生产中不多见,但有望用在无氯蚀刻中。
有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。
由于包括经济和废液处理方面等许多原因,这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用.更进一步说,硫酸-双氧水,不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻,而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法,故决大多数人很少问津。
PCB工艺外层蚀刻工艺简介
Under Etch
Over Etch
阻剂(锡面)
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Outer Layer Pattern Creation
蚀刻均匀性
1.设备之确认:喷嘴状况
“定点喷”确认喷嘴状况
基材
2.条件之确认:喷压状况
铜面
“蚀刻点”确认喷压条件
3.蚀刻均匀性:设备/制程条件之整体表征
规格为“Rang=Max-Min<0.4 mil”为允收标准
a.氧化剂:将Sn氧化为SnO b.抗结剂:将SnO转为可溶性结构 c.护铜剂:保护铜面,防止氧化
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Outer Layer Pattern Creation
检验项目与相关规范
CCD量测 线宽量测仪器
阻抗室量测阻抗(阻抗板) a. Polar type机台 b. TEK type机台
IPQC板面检视 板面质量检查
外层蚀刻(线路蚀刻)
目的:
线路电镀完成后,电路板将送入外层蚀刻线(剥膜、 蚀刻、剥锡段),主要的工作就是将电镀阻剂完全剥除(剥 膜段),将要蚀除的铜曝露在蚀刻液内(蚀刻段)。由于线路 区的顶部已被锡所保护,线路区的线路就能保留下来,再 将锡面剥除(剥锡段),如此整体线路板的表面线路就呈现 出来。典型的剥膜(Stripping)、蚀刻(Etching)、剥锡 (Stripping)生产线,业界统称为”SES Line”
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Outer Layer Pattern Creation
蚀铜原理(蚀刻液主成分氯化铵/铜离子)
剥膜后蚀刻前
蚀刻中
蚀刻后
蚀铜液 : 碱性蚀刻液
功 用 : 蚀刻速度快且不伤害 金
属阻剂, 主要应用于负片
流程之镀锡(铅)板上
蚀铜液:酸性蚀刻液 功 用:蚀刻速度较慢且不攻击
pcb蚀刻工艺流程
pcb蚀刻工艺流程PCB蚀刻工艺流程。
PCB蚀刻工艺是制作印刷电路板(PCB)的重要工艺之一,它通过化学蚀刻的方式将不需要的部分去除,从而形成电路板上的导线、焊盘等元件。
下面将详细介绍PCB蚀刻工艺的流程及注意事项。
1. 设计电路板图纸。
首先,需要根据电路设计需求,利用CAD软件设计出电路板的图纸。
在设计过程中,需要考虑线路的走向、宽度、间距、焊盘的位置等因素,确保设计的电路板符合实际需求。
2. 制作光阻膜。
在电路板的基材上涂覆一层光阻膜,然后将电路板图纸放置在光阻膜上,经过曝光和显影处理,形成光阻图案。
光阻膜的作用是保护不需要蚀刻的部分,以便后续的蚀刻工艺能够准确进行。
3. 酸洗清洁。
将经过光阻处理的电路板放入酸性溶液中进行酸洗清洁,去除表面的氧化物和杂质,以保证后续的蚀刻能够顺利进行。
4. 化学蚀刻。
将经过光阻处理和酸洗清洁的电路板放入蚀刻机中,通过化学溶液对不需要的部分进行蚀刻。
在蚀刻过程中需要控制蚀刻时间和温度,以确保蚀刻的精度和一致性。
5. 清洗去除光阻。
蚀刻完成后,需要将电路板放入去光阻溶液中清洗,去除残留的光阻膜。
清洗完毕后,再进行烘干处理,以确保电路板表面干净无残留。
6. 检测和修复。
经过蚀刻和清洗后,需要对电路板进行检测,确保线路的完整性和焊盘的质量。
如发现问题,需要及时进行修复处理,以确保电路板的质量符合要求。
7. 表面处理。
最后,需要对电路板进行表面处理,包括防氧化处理、喷锡处理等,以保护电路板的表面和提高焊接性能。
在整个PCB蚀刻工艺流程中,需要严格控制各个环节的参数和质量,确保电路板的质量和稳定性。
同时,还需要注意安全防护措施,避免化学品对人体的伤害。
希望以上内容能够对PCB蚀刻工艺有所帮助。
pcb线路蚀刻工艺流程
PCB线路蚀刻工艺流程引言PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中常用的一种重要组成部分,它提供了电子元器件之间的连接和支持。
PCB线路蚀刻是制造PCB的关键工艺之一,它用于将图案化的线路图案刻蚀到铜层上,以实现电路连接功能。
本文将详细描述PCB线路蚀刻的工艺流程,包括准备工作、蚀刻机操作、后处理等环节,以确保流程清晰且实用。
准备工作在进行PCB线路蚀刻之前,需要完成以下准备工作:1.设计文件准备:根据电路原理图和布局图,使用电子设计自动化(EDA)软件绘制PCB设计文件,生成Gerber文件或其他格式的制造文件。
2.PCB板材准备:选择合适的PCB板材,常见的有FR-4玻璃纤维板和金属基板等。
根据设计要求,选取板材的厚度和特性参数。
3.制造文件检查:检查制造文件中是否存在错误或缺陷。
确定文件中的线路、孔径、间距等参数是否符合要求。
4.光敏感涂层应用:将预涂有光敏感感光胶的铜板放入真空台,确保板材表面没有灰尘和杂质。
通过光照曝光可以形成线路图案。
5.线路图案制作:通过暗房曝光或光刻机曝光,将制造文件中的线路图案转移到光敏感感光胶层上。
经过显影和腐蚀等步骤后,可得到铜层上的线路图案。
蚀刻机操作完成准备工作后,可以开始进行蚀刻机操作。
下面是蚀刻机操作的具体步骤:1.蚀刻机准备:根据PCB的尺寸和厚度调整蚀刻机的参数,如液位、温度、速度等。
检查蚀刻机是否正常工作,液体是否充足。
2.保护措施:佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备。
在通风良好的环境下操作蚀刻机,避免吸入有害气体。
3.蚀刻机设定:将铜板放入蚀刻机槽中,确保铜板与刻蚀液充分接触。
设置蚀刻时间和温度,以及刻蚀液的喷洒、振动等参数。
4.蚀刻过程:启动蚀刻机,观察蚀刻液对铜层的刻蚀情况。
根据需要定时检查刻蚀情况,确保线路图案刻蚀到合适的深度。
5.刻蚀检查:定期取出样品,检查线路的刻蚀深度和质量。
如果刻蚀不足,可以继续刻蚀;如果刻蚀过度,需要采取补救措施。
pcb蚀刻基础知识
pcb蚀刻基础知识PCB蚀刻基础知识PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中不可或缺的一部分,它承载了电子元器件,起到连接和支持的作用。
而PCB蚀刻则是制造PCB的重要工艺之一。
本文将介绍PCB蚀刻的基础知识,包括工艺流程、蚀刻液、设备和注意事项等。
一、工艺流程PCB蚀刻的工艺流程通常包括以下几个步骤:制作光阻膜、显影、蚀刻、去光阻和清洗。
1. 制作光阻膜:首先,在铜层上涂覆一层光阻膜,光阻膜可以保护不需要蚀刻的区域。
光阻膜可以通过光刻技术或者丝网印刷技术来制作。
2. 显影:将覆盖在铜层上的光阻膜进行显影处理,即将光阻膜上不需要的部分去除,只留下需要蚀刻的区域。
3. 蚀刻:将经过显影处理后的PCB放入蚀刻槽中,蚀刻槽中的蚀刻液可以将不需要的铜层腐蚀掉,从而形成所需的电路图案。
4. 去光阻:蚀刻完成后,需要将残留在PCB表面的光阻膜去除,通常采用化学溶剂或者热脱附的方法。
5. 清洗:最后,将PCB进行清洗,去除蚀刻液和其他污染物,确保PCB表面的干净。
二、蚀刻液蚀刻液是进行PCB蚀刻的重要材料,常用的蚀刻液有铁氯化物、硫酸、硝酸等。
不同的蚀刻液适用于不同的材料,比如铁氯化物适用于铜,硫酸适用于锌等。
在选择蚀刻液时,需要考虑蚀刻速度、蚀刻均匀性、对废液的处理以及安全性等因素。
同时,在使用蚀刻液时需要注意防护措施,避免对人体和环境造成伤害。
三、设备PCB蚀刻通常需要一些专用的设备,如蚀刻槽、加热器、搅拌器等。
蚀刻槽是用来盛放蚀刻液的容器,通常由耐腐蚀材料制成。
加热器可以控制蚀刻液的温度,高温可以提高蚀刻速度。
搅拌器则可以保证蚀刻液均匀地接触到PCB表面,提高蚀刻的均匀性。
四、注意事项在进行PCB蚀刻时,需要注意以下几点:1. 安全防护:蚀刻液通常具有一定的腐蚀性,使用时要佩戴防护手套、护目镜等防护用品,避免直接接触皮肤和眼睛。
2. 通风换气:蚀刻液挥发时会释放有害气体,应确保工作环境有良好的通风换气设备,减少对人体的危害。
pcb线路蚀刻工艺流程
pcb线路蚀刻工艺流程一、前言PCB线路蚀刻工艺是电子制造过程中关键的一步,它决定了电路板上的导电线路是否能够正确连接。
本文将详细介绍PCB线路蚀刻工艺的流程及注意事项。
二、准备工作1. 设计原理图和PCB布局图,将其导入到PCB设计软件中。
2. 在PCB设计软件中添加必要的元件和引脚,进行布局设计。
3. 添加必要的电源线和地线。
4. 添加必要的信号层和填充层。
5. 根据需要添加屏蔽层和丝印层。
6. 导出Gerber文件,准备制作光阻膜。
三、制作光阻膜1. 制作铜片:在铜板上切割出与PCB板大小相同的铜片,并进行打磨处理,使其表面平整光滑。
2. 洗涤铜片:用去污剂清洗铜片表面,并用水冲洗干净。
3. 涂覆光阻:将光阻液均匀地涂抹在铜片上,并在黑暗环境下晾干。
4. 曝光:将导出的Gerber文件放置在曝光机上,将铜片放置在文件上方,进行曝光处理。
5. 显影:将曝光后的铜片放入显影液中,使光阻膜上的未曝光部分被溶解掉。
6. 冲洗:用水冲洗干净显影后的铜片,并用热风干燥。
四、蚀刻1. 准备蚀刻液:将蚀刻液倒入蚀刻槽中,加热至适当温度。
2. 蚀刻前处理:用去污剂清洗铜片表面,并贴上保护胶带,只露出需要蚀刻的线路部分。
3. 开始蚀刻:将处理好的铜片放入蚀刻槽中,等待一定时间后取出。
重复此过程直到所有需要蚀刻的线路都完成。
4. 冲洗和清理:用水冲洗干净已经完成蚀刻的铜片,并去除保护胶带和残留的光阻。
五、钻孔1. 钻孔前处理:用去污剂清洗铜片表面,并在需要钻孔的位置打上标记。
2. 钻孔机操作:将已经标记好的铜片放入钻孔机中,进行钻孔操作。
3. 清理:用吸尘器或者刷子清理干净铜片表面的碎屑。
六、焊接1. 焊接前处理:将需要焊接的元件和引脚插入到对应位置,并用去污剂清洗铜片表面。
2. 焊接机操作:将已经插入元件和引脚的铜片放入焊接机中,进行焊接操作。
七、后续处理1. 检查:对已经完成的PCB板进行检查,确保所有线路和元件都正确连接。
pcb蚀刻工艺流程
PCB蚀刻工艺流程概述PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中不可或缺的组成部分,蚀刻工艺是制造PCB的关键步骤之一。
蚀刻工艺流程通过化学方法将覆盖在板上的铜层局部去除,从而形成所需的电路图案。
工艺流程蚀刻工艺流程主要包括光刻、腐蚀和清洗三个步骤。
下面将详细介绍每个步骤的具体流程和注意事项。
光刻光刻是蚀刻工艺的第一步,主要目的是在覆盖在板上的光刻胶上形成所需的电路图案。
步骤1.准备:将PCB板放在光刻机的台面上,并确保台面和板表面干净。
2.对位:将光刻胶倒在PCB板上,然后放入对应的底片,在光刻机上进行对位调整。
3.曝光:将底片与光刻胶之间用真空贴合,然后在光刻机上设定合适的曝光温度和时间,进行曝光。
4.显影:将曝光后的PCB板放入显影剂中,以去除未曝光的光刻胶。
注意事项•底片选择应与所需电路图案相匹配。
•曝光温度和时间需要根据光刻胶的性质和厚度进行调整。
•显影剂的浓度和显影时间也需谨慎控制。
腐蚀完成光刻后,需要将暴露在光刻胶外的铜层进行腐蚀,以形成所需的电路图案。
步骤1.准备:将光刻胶去除,并确保PCB板表面干净。
2.腐蚀:将PCB板放入腐蚀槽中,并注入蚀刻剂,观察腐蚀过程。
3.停止腐蚀:当所需电路图案的铜层已被完全腐蚀后,及时将PCB板从腐蚀槽中取出并进行下一步处理。
注意事项•腐蚀剂的选择应根据所需腐蚀速度和安全性进行合理选取。
•腐蚀时间的控制需要根据腐蚀剂的性质和腐蚀速度进行调整。
•腐蚀过程中需保持腐蚀剂的温度恒定。
清洗蚀刻后,PCB板上可能残留有光刻胶、腐蚀剂等污染物,因此需要进行清洗以确保电路质量和可靠性。
步骤1.去除光刻胶:将PCB板放入光刻胶去胶剂中,浸泡一段时间后,用刷子轻轻刷洗,直至光刻胶完全去除。
2.清洗腐蚀剂:将PCB板放入清洗槽中,注入清洗液,进行循环清洗。
3.漂洗和烘干:用纯净水对PCB板进行漂洗,然后将其放入烘干机中进行烘干。
注意事项•清洗剂的选择应兼顾去除能力和安全性。
pcb蚀刻工艺
pcb蚀刻工艺PCB蚀刻工艺那可真是个有趣又有点小复杂的事儿呢。
一、啥是PCB蚀刻工艺呀。
PCB就是印刷电路板啦,蚀刻工艺在PCB制造里可是相当关键的一步哦。
简单来说呢,就是把不需要的铜箔从电路板上给去掉,只留下我们设计好的电路线路。
就好像是在一块铜箔满满的板子上进行一场精确的“雕刻”,把那些多余的部分都剔除掉,最后让电路板呈现出我们想要的电路图案。
这就好比我们在一块大石头上雕刻出精美的雕像,不过这里是在电路板上“雕刻”出电路啦。
二、蚀刻工艺的材料准备。
蚀刻之前,我们得先准备好各种材料呢。
首先得有覆铜板,这就是我们蚀刻的基础啦,上面有一层铜箔,就像一块等待被雕琢的璞玉。
然后就是蚀刻液,蚀刻液的种类还不少呢,像氯化铁溶液就很常用。
这蚀刻液就像是一把神奇的“小刷子”,能够把不需要的铜箔慢慢“刷”掉。
不过呢,这蚀刻液可有点小脾气,得小心使用,不能让它到处乱跑,不然会造成一些小麻烦的。
除了这些,还得有一些防护的东西,毕竟蚀刻液可有点腐蚀性,要是不小心沾到手上或者衣服上,那可就不好啦。
三、蚀刻的过程。
蚀刻的过程就像是一场奇妙的魔法表演。
把覆铜板放到蚀刻液里,就开始有反应啦。
你能看到蚀刻液在慢慢地和铜箔发生作用,那些不需要的铜箔就开始一点一点地消失。
这个时候呀,就感觉像是时间在电路板上留下痕迹一样。
不过呢,这个过程得好好盯着,不能蚀刻过头了,要是把该留下的线路也给蚀刻掉了,那这块电路板可就报废了。
就像烤蛋糕一样,时间长了就焦了,蚀刻过头了电路板也就不能用了。
而且在蚀刻的时候,有时候蚀刻的速度可能不太均匀,这就可能导致电路板上的线路粗细不一样,这也会影响电路板的性能呢。
所以在这个过程中,就需要我们像照顾小宝贝一样,小心翼翼地关注着蚀刻的每一个小细节。
四、蚀刻工艺后的处理。
当蚀刻完成之后,可还没结束哦。
得把电路板从蚀刻液里拿出来,然后进行清洗。
这个清洗可不能马虎,得把蚀刻液残留都给洗干净。
要是有残留的蚀刻液在电路板上,就像在干净的脸上留了一块脏东西一样,可能会继续腐蚀电路板,或者影响电路板的电气性能。
pcb 蚀刻工艺
pcb 蚀刻工艺PCB 蚀刻工艺概述•PCB(Printed Circuit Board)是现代电子设备中常见的电路板,通过蚀刻工艺制成。
•蚀刻工艺是将电路图案刻蚀到铜层上,用于制作电路连接和布线。
工艺过程1.设计电路图:使用电子设计自动化软件(EDA)绘制电路图和布局。
2.制作基板:使用玻璃纤维和导电层制作基板。
3.图案光掩膜制作:使用光刻技术将电路图案转移到光掩膜上。
4.敷铜层:将铜箔覆盖在基板上,形成导电层。
5.光刻工艺:使用光照和化学液体将光掩膜上的图案转移到铜层上。
6.蚀刻:将未被光刻保护的铜蚀刻掉,形成电路连接。
7.去除光掩膜:使用溶剂去除光掩膜。
8.检测和修复:检测电路板质量并修复任何缺陷。
9.完善工艺:清洗、切割、孔加工等工艺完善电路板。
10.组装测试:将电子元件焊接到电路板上并进行测试。
优点•灵活性:可以根据需求设计任何形状和布局的电路板。
•高精度:蚀刻工艺可以实现高精度的电路图案制作。
•高效性:相对于其他制造工艺,蚀刻工艺效率较高。
不足之处•污染:蚀刻过程中使用的化学液体可能对环境有一定污染。
•人工成本:蚀刻工艺需要专业技术人员进行操作,人力成本较高。
应用领域•电子产品:PCB是电子产品中不可或缺的组成部分,广泛应用于计算机、手机、电视等设备。
•通信设备:无线路由器、基站等通信设备中使用大量的PCB。
•工业控制:PCB被广泛用于工业自动化、仪器仪表等领域。
结论PCB蚀刻工艺是一项重要的制造技术,能够为电子设备提供高性能和可靠的电路连接。
尽管存在一些不足之处,但随着技术的发展和创新,蚀刻工艺将继续发展,并在电子行业中发挥重要作用。
PCB 蚀刻工艺的未来发展基于人工智能的优化•利用人工智能技术,可以对蚀刻工艺进行优化和智能化。
•借助机器学习算法,可以自动识别并纠正电路板上的缺陷。
•通过数据分析和模型训练,可以提高生产效率和质量控制。
新材料的应用•引入新材料,如可降解材料和柔性材料,可以进一步提升电路板的性能和适应性。
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺(蚀刻因子)
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,故決大多數人很少問津。
PCB的蚀刻工艺及过程控制
PCB的蚀刻工艺及过程控制印刷线路板从光板到显出线路图形的过程是一个比较复杂的物理和化学反应的过程,本文就对其最后的一步--蚀刻进行解析。
目前,印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用"图形电镀法"。
即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。
一.蚀刻的种类要注意的是,蚀刻时的板子上面有两层铜。
在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的,其余的将形成最终所需要的电路。
这种类型的图形电镀,其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。
另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜,感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。
这种工艺称为“全板镀铜工艺“。
与图形电镀相比,全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。
因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。
同时,侧腐蚀会严重影响线条的均匀性。
在印制板外层电路的加工工艺中,还有另外一种方法,就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。
这种方法非常近似于内层蚀刻工艺,可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。
目前,锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液,与锡或铅锡不发生任何化学反应。
氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。
此外,在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。
以硫酸盐为基的蚀刻药液,使用后,其中的铜可以用电解的方法分离出来,因此能够重复使用。
由于它的腐蚀速率较低,一般在实际生产中不多见,但有望用在无氯蚀刻中。
有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。
由于包括经济和废液处理方面等许多原因,这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用.更进一步说,硫酸-双氧水,不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻,而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法,故决大多数人很少问津。
二.蚀刻质量及先期存在的问题对蚀刻质量的基本要求就是能够将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除干净,止此而已。
pcb蚀刻工艺流程
pcb蚀刻工艺流程一、前言PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中不可或缺的一个部分,它是电路板的主要组成部分之一。
PCB蚀刻工艺是制作PCB必不可少的一个环节,它通过化学反应将未覆盖铜层腐蚀掉,从而形成电路板上所需要的线路。
二、工艺流程1. 制作印刷光阻膜a. 印刷光阻膜是PCB蚀刻工艺中最重要的步骤之一。
首先需要准备好印刷光阻液和印刷机。
b. 将印刷光阻液均匀地涂在铜层上,并通过印刷机进行烘干和曝光处理。
c. 曝光后,将未曝光部分用显影液清洗干净,这样就可以得到需要的图案。
2. 蚀刻处理a. 在完成图案制作后,需要进行蚀刻处理。
首先需要准备好蚀刻液和搅拌器。
b. 将铜板放入蚀刻槽中,并加入足够量的蚀刻液。
启动搅拌器使其均匀混合。
c. 在一定时间内,蚀刻液将会腐蚀掉未覆盖印刷光阻的铜层,从而形成需要的线路。
3. 清洗处理a. 在完成蚀刻后,需要进行清洗处理。
首先需要准备好清洗液和清洗槽。
b. 将PCB放入清洗槽中,并加入足够量的清洗液。
启动搅拌器使其均匀混合。
c. 在一定时间内,清洗液将会将印刷光阻和其他杂质物质清除干净。
4. 钻孔处理a. 钻孔是PCB制作中另一个重要的步骤。
首先需要准备好钻头和钻床。
b. 将PCB放入钻床上,并使用合适大小的钻头进行钻孔。
c. 钻孔后,使用吸尘器将产生的金属屑清除干净。
5. 焊接处理a. 焊接是PCB制作中最后一个步骤。
首先需要准备好焊锡丝和焊锡台。
b. 将焊锡丝加热至熔化状态,并将其涂在需要焊接的元件上。
c. 将元件放置在PCB上,并使用焊锡台进行焊接处理。
三、注意事项1. 在进行印刷光阻膜制作时,需要注意光阻的均匀性和曝光时间。
2. 在进行蚀刻处理时,需要控制好蚀刻液的浓度和温度。
3. 在进行清洗处理时,需要注意清洗液的选择和清洗时间。
4. 在进行钻孔处理时,需要使用合适大小的钻头并注意安全。
5. 在进行焊接处理时,需要注意焊锡丝的熔化状态和元件与PCB之间的接触情况。
pcb蚀刻工艺流程
pcb蚀刻工艺流程PCB蚀刻工艺流程是指通过化学腐蚀或机械去除的方法,在铜覆盖的玻璃纤维板上形成电路图案的过程。
下面将介绍一种常见的PCB蚀刻工艺流程。
首先,在设计电路板之前,需要进行电路图的设计和布局。
设计完成后,将电路图转化为Gerber文件,进行打样准备。
第一步是制作底版。
通过根据Gerber文件切割玻璃纤维板,获得一块与电路图大小相近的底板。
然后,在底板上涂覆一层铜箔,将其固定在底板上。
待铜箔固定后,将底板放入氯化铁溶液中,进行边缘蚀刻。
边缘蚀刻的目的是去除多余的铜箔,使底板的尺寸和电路图一致。
第二步是光绘板制作。
将Gerber文件导入到光绘机中,将光绘机的光源和光阻底板对准。
然后,将已经进行了边缘蚀刻的底板放入光绘机中,进行光刻。
光绘机将根据Gerber文件的光阻层信息,用紫外光照射在底板上,形成电路图案。
光刻完成后,将底板放入显影剂中进行显影。
显影剂会将未曝光的光阻层去除,露出铜箔。
第三步是腐蚀。
将显影后的板材放入氯化铁溶液中进行腐蚀。
氯化铁会腐蚀未被光阻保护的铜箔区域,形成电路图案。
腐蚀时间需要根据电路板的要求来控制,一般为几分钟至十几分钟不等。
腐蚀完成后,将板材放入温水中进行冲洗。
第四步是去除光阻。
将已经腐蚀完成的板材放入除光机中进行去除光阻层。
除光机会使用化学液将光阻层去除,露出铜箔。
去除光阻后,将板材进行冲洗和清洗,以去除化学液残留。
最后一步是检验和修整。
对于蚀刻完成的电路板进行外观检查和电气测试。
检查是否有腐蚀不完全或短路等质量问题。
如果发现问题,可以使用修整胶带修复电路。
修整完成后,将电路板进行清洗和干燥,最终得到成品。
以上就是一般的PCB蚀刻工艺流程。
这个工艺流程在PCB制造行业被广泛应用,可以生产出高精度、高可靠性的电路板。
同时,需要注意的是,由于化学腐蚀液和光刻机等设备的使用,操作人员需要具备相关的专业知识和技能,以保证工艺的顺利进行和质量的控制。
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺(蚀刻因子)
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,所以側蝕幾乎是不可避免的。
蚀刻工艺(酸性、碱性、微蚀)
PCB外层电路的蚀刻工艺在印制电路加工中﹐氨性蚀刻是一个较为精细和覆杂的化学反应过程, 却又是一项易于进行的工作。
只要工艺上达至调通﹐就可以进行连续性的生产, 但关键是开机以后就必需保持连续的工作状态﹐不适宜断断续续地生产。
蚀刻工艺对设备状态的依赖性极大, 故必需时刻使设备保持在良好的状态。
目前﹐无论使用何种蚀刻液﹐都必须使用高压喷淋﹐而为了获得较整齐的侧边线条和高质量的蚀刻效果﹐对喷嘴的结构和喷淋方式的选择都必须更为严格。
对于优良侧面效果的制造方式﹐外界均有不同的理论、设计方式和设备结构的研究, 而这些理论却往往是人相径庭的。
但是, 有一条最基本的原则已被公认并经化学机理分析证实﹐就是尽速让金属表面不断地接触新鲜的蚀刻液。
在氨性蚀刻中﹐假定所有参数不变﹐那么蚀刻的速率将主要由蚀刻液中的氨(NH3)来决定。
因此, 使用新鲜溶液与蚀刻表面相互作用﹐其主要目的有两个﹕冲掉刚产生的铜离子及不断为进行反应供应所需要的氨(NH3)。
在印制电路工业的传统知识里﹐特别是印制电路原料的供货商们皆认同﹐并得经验证实﹐氨性蚀刻液中的一价铜离子含量越低﹐反应速度就越快。
事实上﹐许多的氨性蚀刻液产品都含有价铜离子的特殊配位基(一些复杂的溶剂)﹐其作用是降低一价铜离子(产品具有高反应能力的技术秘诀)﹐可见一价铜离子的影响是不小的。
将一价铜由5000ppm降至50ppm, 蚀刻速率即提高一倍以上。
由于在蚀刻反应的过程中会生成大量的一价铜离子, 而一价铜离子又总是与氨的络合基紧紧的结合在一起﹐所以要保持其含量近于零是十分困难的。
而采用喷淋的方式却可以达到通过大气中氧的作用将一价铜转换成二价铜, 并去除一价铜, 这就是需要将空气通入蚀刻箱的一个功能性的原因。
但是如果空气太多﹐又会加速溶液中的氨的损失而使PH值下降﹐使蚀刻速率降低。
氨在溶液中的变化量也是需要加以控制的, 有一些用户采用将纯氨通入蚀刻储液槽的做法, 但这样做必须加一套PH计控制系统, 当自动监测的PH结果低于默认值时﹐便会自动进行溶液添加。
pcb蚀刻工艺流程
pcb蚀刻工艺流程PCB蚀刻工艺流程。
PCB蚀刻工艺是印刷电路板制造过程中的重要环节,其质量直接影响到电路板的性能和稳定性。
下面将详细介绍PCB蚀刻工艺的流程及注意事项。
首先,准备工作。
在进行PCB蚀刻之前,需要准备好所需的材料和设备,包括铜板、感光胶板、蚀刻液、蚀刻机等。
确保工作环境整洁,避免灰尘和杂质对蚀刻过程造成影响。
其次,制作感光胶板。
将感光胶板覆盖在铜板上,然后利用光照技术将电路图案转移到感光胶板上。
接着进行显影、蚀刻,将不需要的铜层去除,留下所需的电路图案。
然后,蚀刻。
将处理好的铜板放入蚀刻机中,根据设计要求设定蚀刻时间和温度,启动蚀刻机进行蚀刻。
在蚀刻过程中需要不断观察蚀刻情况,确保蚀刻深度和精度达到要求。
接着,清洗。
蚀刻完成后,将电路板取出,用清洁剂进行清洗,去除表面的感光胶和蚀刻液残留。
清洗后的电路板表面应该干净、光滑,不得有任何杂质和残留物。
最后,检验。
对蚀刻完成的电路板进行检验,包括外观检查、导通测试等,确保电路板质量符合要求。
若发现问题,及时进行修复或重新制作,直到达到要求的标准。
在进行PCB蚀刻工艺流程时,需要注意以下几点:1. 操作规范。
在操作过程中,要严格按照工艺要求进行操作,避免因操作不当导致的质量问题。
2. 设备维护。
定期对蚀刻机等设备进行维护保养,确保设备的正常运转,避免因设备故障影响蚀刻质量。
3. 安全防护。
在蚀刻过程中,要做好安全防护措施,避免腐蚀液溅射造成伤害。
4. 环境控制。
保持蚀刻工作环境的清洁和稳定,避免外界环境对蚀刻过程的影响。
总之,PCB蚀刻工艺流程是一个关键的环节,需要严格按照标准操作,确保电路板质量达到要求。
只有在每个细节都做到位,才能生产出高质量的印刷电路板。
pcb外层工艺流程
pcb外层工艺流程PCB外层工艺流程PCB是电子产品中不可缺少的元器件之一,其外层工艺流程是PCB制作中不可或缺的步骤,下面将按类别分别介绍PCB外层工艺流程的制作过程。
一、图形制作在PCB外层工艺的制作过程中,第一步是将原理图转换成工厂能够读取的数据格式,这个过程称为图形制作。
在这个过程中,需要采用相应的电路设计软件,将电路设计图通过绘图、引脚逻辑和元件替换等操作将其转换成可读取的控制程序。
二、光刻制版接下来,需要将图形打印到有胶层的透明薄膜上,这个过程称为光刻制版。
在这个过程中,将透明薄膜与光刻机台面对齐,将UV曝光灯射向透明薄膜,并透过掩模板照射到胶层上,形成PCB线路图案。
随后,使用化学品清洗胶层,将未曝光的胶层还原,使其能够将剥离后的石墨覆盖到铜板表面,形成PCB线路。
三、蚀刻接着,需要进行蚀刻的步骤,这个过程也称为显影。
在这个步骤中,通过将铜板浸泡在化学溶液中,铜板上未被覆盖住的部分会随着化学物质的反应而被蚀刻掉,与此同时被覆盖住的部分则保留下来,这就形成了PCB的线路。
四、钻孔下一步是钻孔,这个过程是将钻机转速调整到合适的转速后,将钻头钻孔,钻孔的位置应该与图案中的设置完全一致。
五、表面处理及喷涂在表面处理及喷涂环节,需要对PCB进行保护和美化处理。
具体来说,这个步骤包括镀镍、镀金、喷涂化学物质等过程,主要是在PCB表面覆盖保护层以防止其受到腐蚀和折损。
六、检查孔径和焊盘最后,在检查孔径和焊盘的过程中,需要对PCB线路和孔径进行检测,确保其符合制作规格要求。
对于孔径,可以通过自动探测工具进行检测;对于焊盘,则需要进行手工测量,确保其尺寸准确无误。
综上所述,PCB外层工艺流程中包括了图形制作、光刻制版、蚀刻、钻孔、表面处理及喷涂以及检查孔径和焊盘等一系列步骤,这些步骤的完成需要多点协同和精细的操作。
只有在所有环节都严格把控,才能确保PCB的质量和可靠性,从而为电子产品的研发、生产和销售等环节提供了坚实的支持。
PCB电路板工艺流程
PCB电路板工艺流程
本文主要介绍:单面电路板、双面板喷锡板、双面板镀镍金、多层板喷锡板、多层板镀镍金、多层板沉镍金板;这几种电路板不同的工艺流程做具体的介绍。
1、单面板工艺流程
下料磨边→钻孔→外层图形→(全板镀金)→蚀刻→检验→丝印阻焊→(热风整平)→丝印字符→形状加工→测试→检验。
2、双面板喷锡板工艺流程
下料磨边→钻孔→沉铜加厚→外层图形→镀锡、蚀刻退锡→二次钻孔→检验→丝印阻焊→镀金插头→热风整平→丝印字符→形状加工→测试→检验。
3、双面板镀镍金工艺流程
下料磨边→钻孔→沉铜加厚→外层图形→镀镍、金去膜蚀刻→二次钻孔→检验→丝印阻焊→丝印字符→形状加工→测试→检验。
4、多层板喷锡板工艺流程
下料磨边→钻定位孔→内层图形→内层蚀刻→检验→黑化→层压→钻孔→沉铜加厚→外层图形→镀锡、蚀刻退锡→二次钻孔→检验→丝印阻焊→镀金插头→热风整平→丝印字符→形状加工→测试→检验。
5、多层板镀镍金工艺流程
下料磨边→钻定位孔→内层图形→内层蚀刻→检验→黑化→层
压→钻孔→沉铜加厚→外层图形→镀金、去膜蚀刻→二次钻孔→检验→丝印阻焊→丝印字符→形状加工→测试→检验。
6、多层板沉镍金板工艺流程
下料磨边→钻定位孔→内层图形→内层蚀刻→检验→黑化→层压→钻孔→沉铜加厚→外层图形→镀锡、蚀刻退锡→二次钻孔→检验→丝印阻焊→化学沉镍金→丝印字符→形状加工→测试→检验。
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺蚀刻是印刷电路板(PCB)制造过程中的一种重要工艺,用于去除上电路制作过程中所用的铜材料以外的多余部分,形成所需的导电线路。
蚀刻工艺中的蚀刻因子是一个关键参数,它决定了蚀刻速度和精度。
本文将详细介绍PCB线路板外层电路的蚀刻工艺以及涉及的蚀刻因子。
蚀刻准备主要包括以下步骤:1.将已经完成的PCB线路板清洗干净,去除表面的杂质和污物,以保证蚀刻的精度和质量。
2.在蚀刻区域涂覆覆盖剂,以保护未被蚀刻的导电线路。
覆盖剂可以使用光敏胶或热熔胶等材料,根据实际需要选择合适的覆盖剂。
3.在覆盖剂上绘制所需的电路图案。
可以使用光刻技术或丝网印刷技术进行图案绘制。
光刻技术适用于较为精细的线路图案,而丝网印刷技术适用于粗线路或大面积铜层的蚀刻。
4.涂覆抗蚀剂。
抗蚀剂用于保护已经绘制好的线路图案,以防止在蚀刻加工过程中被腐蚀。
蚀刻加工主要包括以下步骤:1.将清洗干净的PCB线路板放入蚀刻槽中,蚀刻槽中充满了蚀刻液体。
常用的蚀刻液体包括铜氯酸、铜硫酸和铜钠酸等。
2.根据需求和蚀刻液体的类型,调整蚀刻液体的温度、浓度和搅拌速度等参数。
不同的蚀刻液体对于蚀刻的速度和精确性会有所影响。
3.开始蚀刻。
蚀刻液中的腐蚀剂会侵蚀未被覆盖剂保护的铜层,直到完全去除多余的铜材料。
4.监控蚀刻过程,确保所需的线路图案得到准确复制。
蚀刻过程中,可以定期检查蚀刻的深度和宽度,以及线路图案的清晰度。
蚀刻因子是影响蚀刻速度和质量的关键参数。
主要的蚀刻因子包括蚀刻液体的种类和浓度、蚀刻液体的温度、搅拌速度和蚀刻时间。
1.蚀刻液体的种类和浓度:不同的蚀刻液体具有不同的化学性质和腐蚀速率。
一般情况下,铜氯酸适用于快速蚀刻,但对环境的污染较大;铜硫酸适用于中等速度的蚀刻,环境友好;铜钠酸适用于慢速蚀刻,具有较高的精确性。
2.蚀刻液体的温度:温度可以影响蚀刻液体的腐蚀速率。
一般来说,温度越高,蚀刻速度越快。
但是过高的温度可能导致蚀刻不均匀或产生气泡等问题。
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺
PCB线路板外层电路的蚀刻工艺一.概述目前,印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用"图形电镀法"。
即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。
要注意的是,这时的板子上面有两层铜.在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的,其余的将形成最终所需要的电路。
这种类型的图形电镀,其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。
另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜,感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。
这种工艺称为“全板镀铜工艺“。
与图形电镀相比,全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。
因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。
同时,侧腐蚀会严重影响线条的均匀性。
在印制板外层电路的加工工艺中,还有另外一种方法,就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。
这种方法非常近似于内层蚀刻工艺,可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。
目前,锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液,与锡或铅锡不发生任何化学反应。
氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。
此外,在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。
以硫酸盐为基的蚀刻药液,使用后,其中的铜可以用电解的方法分离出来,因此能够重复使用。
由于它的腐蚀速率较低,一般在实际生产中不多见,但有望用在无氯蚀刻中。
有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。
由于包括经济和废液处理方面等许多原因,这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用.更进一步说,硫酸-双氧水,不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻,而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法,故决大多数人很少问津。
二.蚀刻质量及先期存在的问题对蚀刻质量的基本要求就是能够将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除干净,止此而已。
从严格意义上讲,如果要精确地界定,那么蚀刻质量必须包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。
由于目前腐蚀液的固有特点,不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用,所以侧蚀几乎是不可避免的。
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大量的涉及蚀刻质量方面的问题都集中在上板面上被蚀刻的部分。了解这一点是十分重要的。这些问题来自印制电路板的上板面蚀刻剂所产生的胶状板结物的影响。胶状板结物堆积在铜表面上,一方面影响了喷射力,另一方面阻挡了新鲜蚀刻液的补充,造成了蚀刻速度的降低。正是由于胶状板结物的形成和堆积使得板子的上下面图形的蚀刻程度不同。这也使得在蚀刻机中板子先进入的部分容易蚀刻的彻底或容易造成过腐蚀,因为那时堆积尚未形成,蚀刻速度较快。反之,板子后进入的部分进入时堆积已形成,并减慢其蚀刻速度。
在印制电路工业的传统知识里,特别是印制电路原料的供应商们,大家公认,氨性蚀刻液中的一价铜离子含量越低,反应速度就越快.这已由经验所证实。事实上,许多的氨性蚀刻液产品都含有一价铜离子的特殊配位基(一些复杂的溶剂),其作用是降低一价铜离子(这些即是他们的产品具有高反应能力的技术秘诀 ),可见一价铜离子的影响是不小的。将一价铜由5000ppm降至50ppm,蚀刻速率会提高一倍以上。
从许多方面看,蚀刻质量的好坏,早在印制板进入蚀刻机之前就已经存在了。因为印制电路加工的各个工序或工艺之间存在着非常紧密的内部联系,没有一种不受其它工序影响又不影响其它工艺的工序。许多被认定是蚀刻质量的问题,实际上在去膜甚至更以前的工艺中已经存在了。对外层图形的蚀刻工艺来说,由于它所体现的“倒溪”现像比绝大多数印制板工艺都突出,所以许多问题最后都反映在它上面。同时,这也是由于蚀刻是自贴膜,感光开始的一个长系列工艺中的最后一环,之后,外层图形即转移成功了。环节越多,出现问题的可能性就越大。这可以看成是印制电路生产过程中的一个很特殊的方面。
残膜也可以产生结渣物,极少量的残膜溶于蚀刻液中,然后形成铜盐沉淀。残膜所形成的结渣说明前道去膜工序不彻底。去膜不良往往是边缘膜与过电镀共同造成的结果
锡或铅锡形成的“沿”使得在去膜时无法将感光膜彻底去除干净,留下一小部分“残胶”在“沿”的下面。“残胶”或“残膜”留在了抗蚀剂“沿”的下面,将造成不完全的蚀刻。线条在蚀刻后两侧形成“铜根”,铜根使线间距变窄,造成印制板不符合甲方要求,甚至可能被拒收。由于拒收便会使PCB的生产成本大大增加。
另外,在许多时候,由于反应而形成溶解,在印制电路工业中,残膜和铜还可能在腐蚀液中形成堆积并堵在腐蚀机的喷嘴处和耐酸泵里,不得不停机处理和清洁,而影响了工作效率。
为得到良好的侧面效果,出现了许多不同的理论,形成不同的设计方式和设备结构。这些理论往往是大相径庭的
。但是所有有关蚀刻的理论都承认这样一条最基本的原则,即尽量快地让金属表面不断的接触新鲜的蚀刻液。对蚀刻过程所进行的化学机理分析也证实了上述观点。在氨性蚀刻中,假定所有其它参数不变,那么蚀刻速率主要由蚀刻液中的氨(NH3)来决定。因此用新鲜溶液与蚀刻表面作用,其目的主要有两个:一是冲掉刚刚产生的铜离子;二是不断提供进行反应所需要的氨(NH3)。
一.概述
目前,印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用"图形电镀法"。即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。
五.蚀刻设备的维护
蚀刻设备维护的最关键因素就是要保证喷嘴的清洁,无阻塞物而使喷射通畅。阻塞物或结渣会在喷射压力作用下冲击版面。假如喷嘴不洁,那么会造成蚀刻不均匀而使整块PCB报废。
明显地,设备的维护就是更换破损件和磨损件,包括更换喷嘴,喷嘴同样存在磨损的问题。除此之外,更为关键的问题是保持蚀刻机不存在结渣,在许多情况下都会出现结渣堆积.结渣堆积过多,甚至会对蚀刻液的化学平衡产生影响。同样,如果蚀刻液出现过量的化学不平衡,结渣就会愈加严重。结渣堆积的问题怎么强调都不过分。一旦蚀刻液突然出现大量结渣的情况,通常是一个信号,即溶液的平衡出现问题。这就应该用较强的盐酸作适当地清洁或对溶液进行补加。
有一项来自PCM工业系统中的研究成果,目前尚未正式发表,但其结果将是令人耳目一新的。由于有较雄厚的项目基金支持,因此研究人员有能力从长远意义上对蚀刻装置的设计思想进行改变,同时研究这些改变所产生的效果。比如,与锥形喷嘴相比,最佳的喷嘴设计采用扇形,并且喷淋集流腔(即喷嘴拧进去的那段管子)也有一个安装角度,能对进入蚀刻舱中工件呈30度喷射.如果不进行这样的改变,那么集流腔上喷嘴的安装方式会导致每个相邻喷嘴的喷射角度都不是完全一致的。第二组喷嘴各自的喷淋面与第一组相对应的略有不同(它表示了喷淋的工作情况)。这样使喷射出的溶液形状
从理论上讲,印制电路进入到蚀刻阶段后,在图形电镀法加工印制电路的工艺中,理想状态应该是:电镀后的铜和锡或铜和铅锡的厚度总和不应超过耐电镀感光膜的厚度,使电镀图形完全被膜两侧的“墙”挡住并嵌在里面。然而,现实生产中,全世界的印制电路板在电镀后,镀层图形都要大大厚于感光图形。在电镀铜和铅锡的过程中,由于镀层高度超过了感光膜,便产生横向堆积的趋势,问题便由此产生。在线条上方覆盖着的锡或铅锡抗蚀层向两侧延伸,形成了“沿”,把小部分感光膜盖在了“沿”下面。
这项研究发现,最新的设计参数是65磅/平方英寸(即4+Bar)。每个蚀刻过程和每种实用的溶液都有一个最佳的喷射压力的问题,而就目前来讲,蚀刻舱内喷射压力达到30磅/平方英寸(2Bar)以上的情况微乎其微。有一个原则,即一种蚀刻溶液的密度(即比重或玻美度)越高,最佳的喷射压力也应越高。当然这不是单一的参数。另一个重要的参数是在溶液中控制其反应率的相对淌度(或迁移率)。
在印制板外层电路的加工工艺中,还有另外一种方法,就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。这种方法非常近似于内层蚀刻工艺,可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。
目前,锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液,与锡或铅锡不发生任何化学反应。氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。此外,在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。
由于蚀刻反应过程中生成大量的一价铜离子,又由于一价铜离子总是与氨的络合基紧紧的结合在一起,所以保持其含量近于零是十分困难的。通过大气中氧的作用将一价铜转换成二价铜可以去除一价铜。用喷淋的方式可以达到上述目的。
这就是要将空气通入蚀刻箱的一个功能性的原因。但是如果空气太多,又会加速溶液中的氨损失而使PH值下降,其结果仍使蚀刻速率降低。氨在溶液中也是需要加以控制的变化量。一些用户采用将纯氨通入蚀刻储液槽的做法。这样做必须加一套PH计控制系统。当自动测得的PH结果低于给定值时,溶液便会自动进生影响,或者用乐观的话来说,可以对其进行控制。采用某些添加剂可以降低侧蚀度。这些添加剂的化学成分一般属于商业秘密,各自的研
制者是不向外界透露的。至于蚀刻设备的结构问题,后面的章节将专门讨论。
要注意的是,这时的板子上面有两层铜.在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的,其余的将形成最终所需要的电路。这种类型的图形电镀,其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜,感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。这种工艺称为“全板镀铜工艺“。与图形电镀相比,全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。同时,侧腐蚀会严重影响线条的均匀性。
三.设备调整及与腐蚀溶液的相互作用关系
在印制电路加工中,氨性蚀刻是一个较为精细和复杂的化学反应过程。反过来说它又是一个易于进行的工作。一旦工艺上调通,就可以连续进行生产。关键是一旦开机就需保持连续工作状态,不宜干干停停。蚀刻工艺在极大的程度上依赖设备的良好工作状态。就目前来讲,无论使用何种蚀刻液,必须使用高压喷淋,而且为了获得较整齐的线条侧边和高质量的蚀刻效果,必须严格选择喷嘴的结构和喷淋方式。
二.蚀刻质量及先期存在的问题
对蚀刻质量的基本要求就是能够将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除干净,止此而已。从严格意义上讲,如果要精确地界定,那么蚀刻质量必须包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。由于目前腐蚀液的固有特点,不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用,所以侧蚀几乎是不可避免的。
侧蚀问题是蚀刻参数中经常被提出来讨论的一项,它被定义为侧蚀宽度与蚀刻深度之比, 称为蚀刻因子。在印刷电路工业中,它的变化范围很宽泛,从1:1到1:5。显然,小的侧蚀度或低的蚀刻因子是最令人满意的。
以硫酸盐为基的蚀刻药液,使用后,其中的铜可以用电解的方法分离出来,因此能够重复使用。由于它的腐蚀速率较低,一般在实际生产中不多见,但有望用在无氯蚀刻中。有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。由于包括经济和废液处理方面等许多原因,这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用.更进一步说,硫酸-双氧水,不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻,而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法,故决大多数人很少问津。
成为叠加或交叉的状态。从理论上讲,如果溶液形状相互交叉,那么该部分的喷射力就会降低,不能有效地将蚀刻表面上的旧溶液冲掉而保持新溶液与其接触。在喷淋面的边缘处,这种情况尤其突出。其喷射力比垂直方向的要小得多。
在与此相关的化学蚀刻(亦称之为光化学蚀刻或PCH)领域中,研究工作已经开始,并达到了蚀刻机结构设计的阶段。在这种方法中,所使用的溶液为二价铜,不是氨-铜蚀刻。它将有可能被用在印制电路工业中。在PCH工业中,蚀刻铜箔的典型厚度为5到10密耳(mils),有些情况下厚度则相当大。它对蚀刻参量的要求经常比PCB工业中的更为苛刻。