Große Leiterplattenhersteller verwenden Galvanisierungs- und Ätzverfahren zur Herstellung von Verkabelungen auf der Platte. Bei der Galvanisierung beginnt der Herstellungsprozess mit galvanisiertem Kupfer, das das äußere Plattensubstrat abdeckt.
Photoresist Ätz wird auch als weiterer Schlüsselstufe in der Herstellung von Leiterplatten verwendet. Der Schutz des beim Ätzen erforderlichen Kupfers erfordert ein Gleichgewicht zwischen dem Entfernen von unerwünschtem Kupfer und der Aufrechterhaltung des Widerstands. Der Schutz erfolgt durch Beschichtung einer dünnen Schicht aus Resist (hauptsächlich aus Zinngemisch) auf das Schaltungsmuster, um das gewünschte Muster vor dem Einfluss des Ätzers zu schützen.
Da das Ätzen überschüssiges Kupfer aus einer sauberen Rohplatte entfernt, kann die Dicke von Kupfer plus Beschichtung die Dicke von Photoresist nicht überschreiten. Zunächst wird das überschüssige Kupfer entfernt, und dann erzeugt der Subtraktionsprozess der Entfernung des Widerstands das Schaltungsmuster. Obwohl Hersteller Eimer, Wasserbehälter oder Sprühgeräte verwenden können, um Ätzmittel aufzutragen, können die meisten Hochdrucksprühgeräte standardgrößere PCB-Designs in weniger als einer Minute Ätzen.
Obwohl Ätzmittel oder Abstreifmittel in der Regel als Ammoniak Ätzmittel eingestuft werden, umfassen die allgemeinen Komponenten in der Regel Ammoniak / Ammoniumchlorid oder Ammoniak / Ammoniumsulfat zum Sprühätzen. Der Resist verhindert, dass die Ätzlösung mit dem gewünschten leitfähigen Muster in Kontakt kommt. Da der Ätzer den Resist nicht beeinflusst, wird nur unerwünschtes Kupfer entfernt.
Im Ätzprozess erzeugt die Reaktion zwischen Ammoniak-Ätzmittel und Kupfer eine große Anzahl von Kupferionen aus den Kupferionen von Kupfer. Übermäßige Kupferionen bilden eine stumpe und ungleichmäßige Beschichtung auf der Beschichtung und beschädigen die Leitfähigkeit. Um der Überlastung von Kupferionen zu begegnen, saugt die Ätzeinrichtung Luft in die Ätzkammer. Der vom eingeleiteten Gasstrom absorbierte Sauerstoff führt zur Reoxidation von Kupferionen zu Kupferionen.
Das Entfernen des Resists erfordert einen Prozess mit Oxidation und Reduktion oder Redoxreaktion. Wenn vier Elektronen aus dem Resist durch Stickstoffsäureoxidation entfernt werden können, wird der Prozess das Kupfer beflecken und Kupferoxid produzieren. Reduktion reduziert die Menge an Oxidationsmittel, indem die Menge an Sauerstoff reduziert wird, die zwei Elektronen zu Kupfer hinzufügt.
Der Prozess beginnt mit der Oxidation, um den Widerstand zu entfernen, und der Reduzierung, um Kupfer zu schützen. Die Entfernung von Zinn erfordert eine vollständige Oxidation, und dann muss Zinn mit Zinnsalz in der Lösung gelöst werden. Leider ist die Konsistenz von Kupfer viel weicher als Zinn. Dadurch wird Kupfer vor Zinn abgeschält. Der Hersteller verwendet Inhibitoren im Ätzmittel, um zu verhindern, dass Kupferoxidation die leitfähige Oberfläche der Leiterplatte beschädigt.
Nach Abschluss darf die Funktionsplattform keine Ätzqualitätsprobleme haben. Ansonsten erfüllt die Leiterplatte nicht die Spezifikationsanforderungen für Verbraucher- und Industrieprodukte. Der Hersteller definiert die Ätzqualität nach der Gleichmäßigkeit der Spurkante und der Menge des Ätzunterschnitts. Da das Ätzmittel in jede Richtung fließen kann, einschließlich seitlicher und abwärtlicher Strömung, unterschneidet das Ätzmittel Spuren.
Bei der Berücksichtigung der Qualität der Platte verwendet der Hersteller eine Formel namens “ Ätzkoeffizient” Die “ Ätzfaktor” ist gleich dem Unterschnitt geteilt durch die Menge an geätztem Kupfer. Unterschneiden kann durch Konfiguration der Produktionsanlagen und Anpassung der Ätzchemie durch den Einsatz von Bankagenten minimiert werden.
Neben der Vermeidung von Kantenunterschneiden verpflichtet sich der Hersteller auch, den Produktionsprozess vor Restphotoresist zu schützen. Jeder ungestreifte Photoresist lässt Kupferfüße in der Nähe der Routing und verkürzt somit den Abstand zwischen der Routing. Neben der Verhinderung der Ansammlung von restlichem Photoresist versuchen die Hersteller auch, die Ansammlung von Ätzstoff auf der Plattenoberfläche zu minimieren. Ätzmittelrührung kann es ermöglichen, verschiedene Ätzmuster auf der Leiterplatte zu bilden.

20. Dezember 2019