蝕刻工藝(酸性、堿性、微蝕)

1、PCBPCB外層電路的蝕刻工藝外層電路的蝕刻工藝在印制電路加工中﹐氨性蝕刻是一個(gè)較為精細(xì)和覆雜的化學(xué)反應(yīng)過程卻又是一項(xiàng)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(shí)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。

2、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(jì)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(shí)﹐就是盡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(gè)﹕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

3、的供貨商們皆認(rèn)同﹐并得經(jīng)驗(yàn)證實(shí)﹐氨性蝕刻液中的一價(jià)銅離子含量越低﹐反應(yīng)速度就越快。事實(shí)上﹐許多的氨性蝕刻液產(chǎn)品都含有價(jià)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(jià)銅離子（產(chǎn)品具有高反應(yīng)能力的技術(shù)秘訣）﹐可見一價(jià)銅離子的影響是不小的。將一價(jià)銅由5000ppm降至50ppm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(jià)銅離子而一價(jià)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

4、淋的方式卻可以達(dá)到通過大氣中氧的作用將一價(jià)銅轉(zhuǎn)換成二價(jià)銅并去除一價(jià)銅這就是需要將空氣通入蝕刻箱的一個(gè)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(jì)控制系統(tǒng)當(dāng)自動(dòng)監(jiān)測的PH結(jié)果低于默認(rèn)值時(shí)﹐便會自動(dòng)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)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)

5、設(shè)計(jì)的階段。此方法所使用的溶液為二價(jià)銅不是氨銅蝕刻它將有可能明顯地﹐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(shí)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(shí)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(shí)﹐通常是一個(gè)信號﹐表示溶液的平衡出現(xiàn)了問題這時(shí)應(yīng)使用較強(qiáng)的鹽酸作適當(dāng)?shù)那鍧嵒驅(qū)θ芤哼M(jìn)行補(bǔ)加。另外殘膜也會產(chǎn)生結(jié)渣物

6、。極少量的殘膜溶于蝕刻液中﹐形成銅鹽沈淀。這表示前道去膜工序做得不徹底去膜不良往往是邊緣膜與過電鍍共同造成的結(jié)果。蝕刻過程中應(yīng)注意的問題1.減少側(cè)蝕和突沿﹐提高蝕刻系數(shù)側(cè)蝕會產(chǎn)生突沿。通常印制板在蝕刻液中的時(shí)間越長側(cè)蝕的情況越嚴(yán)重。側(cè)蝕將嚴(yán)重影響印制導(dǎo)線的精度﹐嚴(yán)重的側(cè)蝕將不可能制作精細(xì)導(dǎo)線。當(dāng)側(cè)蝕和突沿降低時(shí)﹐蝕刻系數(shù)就會升高﹐高蝕刻系數(shù)表示有保持細(xì)導(dǎo)線的能力﹐使蝕刻后的導(dǎo)線能接近原圖尺寸。無論是錫鉛合金﹐錫﹐錫鎳合金或鎳的電鍍蝕刻劑

7、突沿過度時(shí)都會造成導(dǎo)線短路。因?yàn)橥谎厝菀姿毫严聛愆o在導(dǎo)線的兩點(diǎn)之間形成電的拆接。影響側(cè)蝕的因素有很多﹐下面將概述幾點(diǎn)﹕蝕刻方式﹕浸泡和鼓泡式蝕刻會造成較大的側(cè)蝕﹐潑濺和噴淋式蝕刻的側(cè)蝕較小﹐尤以噴淋蝕刻的效果最好。蝕刻液的種類﹕不同的蝕刻液其化學(xué)組分不相同﹐蝕刻速率就不一樣﹐蝕刻系數(shù)也不一樣。例如﹕酸性氯化銅蝕刻液的蝕刻系數(shù)通常為3﹐而堿性氯化銅蝕刻系數(shù)可達(dá)到4。蝕刻速率﹕蝕刻速率慢會造成嚴(yán)重側(cè)蝕。提高蝕刻質(zhì)量與加快蝕刻速率有很大的關(guān)系