蝕刻過程中應注意的問題
1.減少側麵腐蝕和凸邊,提高(gāo)蝕刻係數(shù)
側麵侵蝕產生突出的邊緣(yuán)。通常,印製板在蝕刻(kè)溶液中的時間越長,側麵腐蝕(shí)越嚴(yán)重。側麵腐(fǔ)蝕嚴重影響印(yìn)刷導線的(de)精度,嚴重的側麵腐蝕將使細導線無法製造。當側麵刻蝕(shí)和凸(tū)出邊緣減小時,刻蝕(shí)係數增大。高蝕刻係(xì)數表示能夠保持細導線,從而使蝕刻(kè)導線接近(jìn)原始圖(tú)紙(zhǐ)的尺寸。電鍍抗蝕劑,無(wú)論是錫鉛合金、錫、錫鎳(niè)合金還(hái)是鎳,過度(dù)突出都會導致導線短路。由於(yú)突出的邊(biān)緣容易斷(duàn)裂,所以在(zài)導體的兩點之間形成電橋(qiáo)。
影響側向侵蝕的因素很多,總結如下:
1) 蝕刻方法:浸沒和鼓泡(pào)蝕刻會造成較大的側麵腐蝕,而飛濺和噴射蝕刻會造(zào)成較小的側麵腐蝕,尤其是噴射蝕刻。
2) 蝕刻液類型:不同蝕刻液的化學成分不同(tóng),導致不同的蝕刻速(sù)率和蝕刻係數。例如,酸性氯化銅蝕刻液的(de)蝕刻係數通常為3,堿性氯化銅蝕刻液的蝕刻係數可達4。最(zuì)近的研究表明,基於硝酸的刻蝕係統幾乎可以實現(xiàn)無側刻蝕,並且刻(kè)蝕線的側壁接近垂直。這種蝕刻係統尚(shàng)待開發。
3) 刻蝕速度:刻蝕速度慢會導致嚴重的側麵(miàn)腐蝕。刻蝕質量的提(tí)高與刻蝕速率(lǜ)的加快密切相關。刻蝕速度越快(kuài),電路(lù)板在刻蝕溶液(yè)中停留的時間越短,側麵刻蝕量越小(xiǎo),刻(kè)蝕圖案清(qīng)晰整(zhěng)齊。
4) 蝕刻液(yè)PH值:當堿性蝕刻液PH值較高(gāo)時,側(cè)麵腐蝕加劇。見圖10-3。為了減少側(cè)麵侵蝕,一般pH值應(yīng)控(kòng)製在(zài)8.5以(yǐ)下。
5) 蝕刻液密度(dù):堿性蝕(shí)刻(kè)液密度過低會加劇側麵腐蝕,如圖10-4所示。選擇(zé)高銅濃度的蝕刻液有利於減少(shǎo)側(cè)麵腐蝕
6) 銅箔厚度:為實現對側麵腐蝕小的細線的蝕刻,請使用(yòng)(超薄)銅箔。線寬越窄,
銅箔越薄(báo)。因為銅箔越薄,在蝕刻溶液中的時間越短,側(cè)麵腐蝕量越(yuè)小。
2.提高(gāo)板間蝕刻速(sù)率的一致性
在連續板蝕刻中,蝕刻速率越一致,可以獲得(dé)越均勻的蝕(shí)刻板。為了滿足這一要求,有必要確保蝕(shí)刻溶液在整個蝕刻過(guò)程(chéng)中始終處於蝕刻狀態。這就要求選(xuǎn)擇易於再生和補償的蝕刻(kè)液,並(bìng)且蝕刻速率易於(yú)控製。選擇能夠提供(gòng)恒定操作條件和各種溶(róng)液參數自動控製的工藝和設備。通過控製銅的溶解量、pH值、溶液濃度、溫度、溶液流動均勻性(xìng)(噴霧係統或噴(pēn)嘴和噴嘴擺動)等來實現。
3.整個電路板表麵蝕刻速(sù)率的高度均勻性
電路板上下側和電路板(bǎn)表麵各部分的蝕刻均勻性取決於電路板表麵上蝕刻劑流的均勻性。在蝕刻過程中,上板和下板的蝕刻(kè)速率經常不一致。一般來說,下板表麵的蝕刻速率高於上板表麵的(de)蝕刻速率。由於溶液在上極板表麵的積累,腐蝕反應(yīng)的進程被削弱。通過調節上下噴嘴的噴射(shè)壓力,可以解決上下板表麵的不均勻蝕刻問題。蝕刻和打印中的一個常見問題是很難同時(shí)蝕(shí)刻所有電(diàn)路板表(biǎo)麵。電路板邊(biān)緣的(de)蝕刻(kè)速(sù)度比電路板(bǎn)中(zhōng)心的蝕刻(kè)速度快。采用噴霧係統和擺動噴嘴是一種有效的措施。為了進一步改進,可以通過使板的中(zhōng)心和邊緣的(de)噴射壓(yā)力不同以及板(bǎn)的前部和後部的間歇蝕刻來實現整個板表麵的蝕刻均(jun1)勻性。
4.提(tí)高安全處(chù)理(lǐ)和蝕刻薄銅(tóng)箔和(hé)薄層壓(yā)板的能力
當蝕刻薄層壓板(例如多層(céng)板的(de)內層)時,板容易纏繞在輥子和(hé)傳送輪上,從而產(chǎn)生廢品。因(yīn)此,蝕刻內層壓板的設備必須確保(bǎo)薄層壓板能夠順利可靠地加工。許多(duō)設備製造商在蝕刻機上安裝齒輪或滾輪以防止這(zhè)種現象。一個更好(hǎo)的方法是使用額外的左右擺(bǎi)動特氟隆(lóng)塗層鋼絲作為薄層壓板傳輸的支撐。對於薄銅箔(例如1/2或1/4盎司)的蝕刻,必須確保其未被劃傷或劃傷。薄銅箔無法承受像蝕刻1盎司銅(tóng)箔這樣的機械缺點。有時(shí)劇(jù)烈振動可能會劃傷銅(tóng)箔。
5.減(jiǎn)少汙染
銅對水的汙染是印刷電路生產中的一個常見問題,氨堿蝕刻液的使用加劇了這一問題。由(yóu)於銅與氨絡合(hé),不易通過離子交換或堿沉澱去除。因(yīn)此,采用二(èr)次噴淋操作方法,用無銅添加劑對板材進行衝洗,大大減少了銅(tóng)的排放量。然後,用水(shuǐ)衝洗前,用氣刀(dāo)將板表麵(miàn)多餘的溶液去除,以(yǐ)減少水對銅和蝕刻鹽的衝(chōng)洗負擔。
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