PCB 蚀刻工艺 过程有哪些注意事项 ？

【派旗纳米：专业纳米涂层研发，提供PCB电路板防护综合解决方案】印刷电路板从气泡玻璃到凸显路线图型的历程是一个较为复杂的物理学和化学变化的全过程，文中就对其最终的一步–蚀刻加工开展分析。现阶段,印刷线路板(PCB)生产加工的典型性加工工艺选用\”图型电镀法\”。即先在木板表层需保存的铜泊一部分上，也就是电源电路的图型一部分上预镀一层铅锡抗蚀层，随后用物理方法将其他的铜泊浸蚀掉,称之为蚀刻加工。

一.蚀刻加工的类型

要留意的是，蚀刻加工时的木板上边有双层铜。在表层蚀刻中只是有一层铜是务必被所有蚀刻加工掉的，其他的将产生最后所须要的电源电路。这类类别的图型电镀工艺,其优点是电镀铜层仅出现于铅锡抗蚀层的下边。

此外一种技术方式是全部木板上面电镀铜，光感应膜之外的一部分只是是锡或铅锡抗蚀层。这类加工工艺称之为“整板电镀铜加工工艺“。与图型电镀工艺对比,整板电镀铜的最大的缺陷是表面各个地方都需要镀2次铜并且蚀刻加工时还务必都把他们浸蚀掉。因而当输电线线距十分细致时可能造成一系列的问题。与此同时,侧浸蚀会严重影响线框的匀称性。

在印制电路板表层电源电路的制作工艺中，也有此外一种方式，便是用光感应膜替代金属材料涂层做抗蚀层。这类方式十分近似于里层蚀刻，可以参考里层加工工艺中的蚀刻加工。

现阶段，锡或铅锡是最常见的抗蚀层,用在氨性蚀刻加工剂的蚀刻中.氨性蚀刻加工剂是广泛采用的化工厂药水，与锡或铅锡不产生一切化学变化。氨性蚀刻加工剂关键就是指氢氧化钠/氯化氨蚀刻液。

除此之外，在市場上还能购买到氢氧化钠/硫酸氨蚀刻加工药水。以硫氰酸钾为基的蚀刻加工药水,应用后,在其中的铜可以用电解法的方式提取出来,因而可以多次重复使用。因为它的腐蚀深度较低，一般在具体制造中不常见,但有希望用在无氯蚀刻加工中。

有些人实验用盐酸-过氧化氢做蚀刻加工剂来浸蚀表层图型。因为包含经济发展和废水解决层面等很多缘故,这类加工工艺并未在商业的实际意义上被很多选用.更进一步说,盐酸-过氧化氢，不可以用以铅锡抗蚀层的蚀刻加工，而这类加工工艺并不是PCB表层制做中的首要方式，故决许多人非常少问津者。

二.蚀刻加工品质及前期存在的不足

对蚀刻加工品质的主要规定便是可以将除抗蚀层下边之外的全部铜层彻底清除整洁，止此罢了。从严苛的意义上讲，假如要精准地定义，那麼蚀刻加工品质务必包含输电线线距的一致性和侧蚀水平。因为现阶段浸蚀液的原有特性，不但往下并且对上下各方位都造成蚀刻加工功效，因此侧蚀几乎是难以避免的。

侧蚀问题是蚀刻加工主要参数中时常被明确提出来探讨的一项,它被界定为侧蚀总宽与蚀刻加工深层之比, 称之为蚀刻因子。在印刷电路板工业生产中，它的转变范畴很广泛，从1：1到1：5。显而易见，小的侧蚀度或低的蚀刻因子是最比较满意的。

蚀刻加工机器设备的结构特征及不一样成份的蚀刻液都是会对蚀刻因子或侧蚀度造成危害，或是用开朗得话而言，可以对它进行操纵。选用一些添加物可以减少侧蚀度。这种添加物的成分一般归属于商业机密，分别的研制者不是向外部表露的。

从很多层面看，蚀刻加工品质的优劣，早在印制电路板进到蚀刻机以前就早已具有了。由于印制电路生产加工的每个工艺流程或加工工艺中间普遍存在着十分密切的业务联系，沒有一种不会受到其他工艺流程危害又不危害其他加工工艺的工艺流程。很多被评定是蚀刻加工品质的问题，事实上在去膜乃至更之前的工作流程中早已具有了。

对表层图型的蚀刻而言，因为它所反映的“倒溪”现象比绝大部分印制电路板加工工艺都突显，因此很多问题最终都体现在它上边。与此同时，这也是因为蚀刻加工是自玻璃膜，光感应逐渐的一个长系列产品加工工艺中的最终一环，以后，表层图型即迁移成功了。阶段越多，发生问题的概率就越大。这可以当做是印制电路生产过程中的一个很独特的层面。

从理论上讲，印制电路进到到蚀刻加工环节后，在图型电镀法生产加工印制电路的工作流程中，理想化情况应该是:电镀工艺后的铜和锡或铜和铅锡的薄厚总数不可超出耐电镀工艺光感应膜的薄厚,使电镀工艺图型彻底被膜两边的“墙”遮挡并嵌在里面。殊不知,实际生产制造中，全球的pcb电路板在电镀工艺后，涂层图型都需要大大的厚于光感应图型。在电镀铜和铅锡的环节中，因为涂层相对高度超出了光感应膜，便造成横着沉积的发展趋势，问题便从而造成。在线框上边遮盖着的锡或铅锡抗蚀层向两边拓宽，产生了“沿”，把小一部分光感应膜盖在了“沿”下边。

锡或铅锡产生的“沿”促使在去膜时没法将光感应膜完全除去整洁，留有一小部分“胶渍”在“沿”的下边。“胶渍”或“残膜”留到了抗蚀剂“沿”的下边，将引起不充分的蚀刻加工。线框在蚀刻加工后两边产生“铜根”，铜根使线间隔变小，导致印制电路板不符招标方规定，乃至很有可能被拒绝接收。因为拒绝接收便会使PCB的产品成本大大增加。

此外，在很多情况下，因为反映而产生融解，在印制电路工业生产中,残膜和铜还将会在浸蚀液中产生沉积并堵在腐蚀机的喷头处和耐酸泵里，迫不得已关机解决和清理，而危害了工作效能。

三.机器设备整改及与浸蚀溶剂的相互影响关联

在印制电路生产加工中，氨性蚀刻加工是一个比较细致和繁琐的化学变化全过程。换个角度来看它也是一个便于开展的工作中。一旦加工工艺上涨通，就可以持续完成生产制造。关键是一旦启动就需维持持续运行状态,不适合干一干，。蚀刻在巨大的水平上依靠机器设备的优良运行状态。就现阶段而言，不管采用什么蚀刻液，务必应用髙压喷洒，并且为了更好地得到较齐整的线框侧面和高品质的蚀刻加工实际效果，务必严苛挑选喷头的构造和喷洒方法。

为获得较好的侧边实际效果,发生了很多不一样的基础理论,产生不一样的设计方案方法和机器设备构造。这种基础理论通常是截然不同的。可是全部相关蚀刻加工的基础理论都认可那样一条最主要的标准，即尽可能快地让金属表层持续的触碰新鮮的蚀刻液。对蚀刻加工过程中所开展的化学机理剖析也证明了以上思想观点。在氨性蚀刻加工中，假设全部其他主要参数不会改变，那麼蚀刻加工速度关键由蚀刻液中的氨(NH3)来决策。因而用新鮮饱和溶液与蚀刻加工表层功效,其目地关键有两个：一是冲走刚造成的碘离子;二是持续给予开展反映所须要的氨(NH3)。

在印制电路工业生产的传统式专业知识里,尤其是印制电路原材料的经销商们,大伙儿认可,氨性蚀刻液中的一价碘离子成分越低，反应速率就越来越快.这已由工作经验所确认。实际上，很多的氨性蚀刻液商品都带有一价碘离子的独特孤电子对基(一些繁杂的有机溶剂)，其功能是减少一价碘离子(这种就是她们的商品具备高反应能力的技术性窍门 ),由此可见一价碘离子的直接影响是挺大的。将一价铜由5000ppm降到50ppm，蚀刻加工速度会增长一倍以上。

因为蚀刻加工反映全过程中转化成很多的一价碘离子，又因为一价碘离子一直与氨的络合作用基牢牢地的结合在一起,因此维持其成分近于零是十分困难的。根据空气中氧的功能将一价铜转化成二价铜可以除去一价铜。用喷洒的形式可以做到以上目地。

这就是要将气体进入蚀刻加工箱的一个多功能性的缘故。可是假如气体过多，又会加快饱和溶液中的氨损害而使PH值降低，其结论仍使蚀刻加工速度减少。氨在饱和溶液中也是必须加以控制的变化量。一些客户选用将纯氨进入蚀刻加工贮液槽的作法。那样做务必加一套PH计自动控制系统。当全自动测出的PH結果小于给出值时，饱和溶液便会全自动开展加上。

在与此相关的有机化学蚀刻加工(亦称作光化学反应蚀刻加工或PCH)行业中,科学研究工作中早已逐渐，并做到了蚀刻机产品结构设计的环节。在这类方式中,所运用的饱和溶液为二价铜，并不是氨-铜蚀刻加工。它将有可能被用在印制电路工业生产中。在PCH工业生产中，蚀刻加工铜泊的典型性尺寸为5到10密耳(mils)，有一些状况下薄厚则非常大。它对蚀刻加工参数的规定常常比PCB工业生产中的更加严苛。

四.有关左右表面,导进边与后入式边蚀刻加工情况不一样的问题

很多的涉及到蚀刻加工品质领域的问题都集中化在上表面上被蚀刻加工的一部分。掌握这一点是十分关键的。这种问题来源于pcb电路板的上表面蚀刻加工剂所造成的胶状物结块物的危害。胶状物结块物沉积在铜表层上，一方面危害了喷出力，另一方面阻拦了新鮮蚀刻液的填补，导致了蚀刻加工速率的减少。恰好是因为胶状物结块物的生成和沉积促使木板的上下边图型的蚀刻加工水平不一样。这也促使在蚀刻机中木板先进到的一部分非常容易蚀刻加工的完全或非常容易导致过浸蚀，由于那时候沉积并未产生，蚀刻加工速率较快。相反，木板后进到的一部分进到时沉积已产生，并缓减其蚀刻加工速率。

五.蚀刻加工机器设备的维护保养

蚀刻加工设备维护管理的最关键便是要保障喷头的清理，无堵塞物进而喷出顺畅。堵塞物或结渣会在喷出工作压力功效下冲击性版块。倘若喷头不干净的，那麼会导致蚀刻加工不匀称而使一整块PCB损毁。

机器设备的保护便是拆换损坏件和损坏件，包含拆换喷头，喷头一样存有损坏的问题。此外，更加重要的问题是维持蚀刻机未找到结渣，在很多状况下都是会发生结渣沉积.结渣沉积太多，乃至会对蚀刻液的等效平衡造成危害。一样,假如蚀刻液发生过多的有机化学不平衡，结渣便会更加比较严重。结渣沉积的问题如何注重都但是分。一旦蚀刻液突然冒出很多结渣的状况，通常是一个数据信号，即饱和溶液的均衡发生问题。这就应当用较差的硫酸作适度地清理或对饱和溶液开展加补。

残膜还可以造成结渣物，少量的残膜溶解蚀刻液中，随后产生铜盐沉积。残膜所产生的结渣表明前道去膜工艺流程不完全。去膜欠佳通常是边沿膜与过电镀工艺一同导致的結果。

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