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Auswahl der Ätzlösung

Die Wahl der Ätzlösung ist sehr wichtig, da sie sich direkt auf die Genauigkeit und Qualität des hochdichten Dünndrahtbilds im Herstellungsprozess von Leiterplatten auswirkt. Natürlich werden die Ätzeigenschaften der Ätzlösung von vielen Faktoren beeinflusst, einschließlich physikalischer, chemischer und mechanischer Aspekte. Es wird kurz wie folgt beschrieben:

1. Physikalische und chemische Aspekte

1) Konzentration der Ätzlösung: Die Konzentration der Ätzlösung wird durch Testmethode nach dem Prinzip der Metallkorrosion und der strukturellen Art der Kupferfolie bestimmt. Es muss eine große Auswahl haben, d.h. es bezieht sich auf eine breite Prozesspalette.

2) Chemische Zusammensetzung der Ätzlösung: verschiedene chemische Komponenten der Ätzlösung führen zu verschiedenen Ätzraten und Ätzkoeffizienten. Beispielsweise beträgt der Ätzkoeffizient der häufig verwendeten saueren Kupferchlorid-Ätzlösung in der Regel & Der Koeffizient der alkalischen Kupferchlorid Ätzlösung kann 3,5-4 erreichen. Die salpetersäurebasierte Ätzlösung in der Entwicklungsphase kann fast kein Seitenkorrosionsproblem erreichen, und die Seitenwand des Ätzdrahts ist nahe vertikal.

3) Temperatur: Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Eigenschaften der Ätzlösung. Im allgemeinen spielt die Temperatur im Prozess der chemischen Reaktion eine sehr wichtige Rolle bei der Beschleunigung der Flüssigkeit der Lösung, der Verringerung der Viskosität der Ätzlösung und der Verbesserung der Ätzgeschwindigkeit. Ist die Temperatur jedoch zu hoch, ist es auch leicht, die Flüchtigung einiger chemischer Komponenten in der Ätzlösung zu verursachen, was zu einem Ungleichgewicht des Anteils an chemischen Komponenten in der Ätzlösung führt. Gleichzeitig kann die Temperatur zu hoch die Beschädigung der Polymerwiderstandsschicht verursachen und die Lebensdauer der Ätzeinrichtung beeinflussen. Daher wird die Ätzlösungstemperatur in der Regel innerhalb eines bestimmten Prozessbereichs gesteuert.

4) angenommene Kupferfoliendicke: die Dicke der Kupferfolie hat einen wichtigen Einfluss auf die Leiterdichte der Schaltungsgrafik. Die Kupferfolie ist dünn, die Ätzzeit ist kurz und die Seitenkorrosion ist sehr klein; Im Gegenteil ist die seitliche Erosion sehr groß. Daher muss die Dicke der Kupferfolie entsprechend den technischen Anforderungen an die Konstruktion, der Leiterdichte und den Anforderungen an die Leitergenauigkeit der Schaltungsgrafik ausgewählt werden. Gleichzeitig wird die Dehnung und die Oberfläche kristalline Struktur von Kupfer einen direkten Einfluss auf die Eigenschaften der Ätzlösung haben.

5) Geometrie der Schaltung: Wenn die Verteilungsposition der Schaltungs-Grafikdrähte in X-Richtung und Y-Richtung ungleichmäßig ist, beeinflusst es direkt die Strömungsgeschwindigkeit der Ätzlösung auf der Plattenoberfläche. Ebenso, wenn die Drähte mit weitem Abstand in den Drähten mit engem Abstand und weitem Abstand auf derselben Platte verteilt sind, wird die Ätzung übermäßig sein. Daher sollte der Designer beim Entwurf der Schaltung zuerst die Machbarkeit des Prozesses verstehen, versuchen, eine gleichmäßige Verteilung der Schaltungsgrafik auf der gesamten Platte zu erreichen, und die Dicke des Leiters sollte so weit wie möglich konsistent sein. Insbesondere bei der Herstellung mehrlagiger Leiterplatten hat eine große Fläche Kupferfolie als Erdungsschicht einen großen Einfluss auf die Ätzqualität, so dass es empfohlen wird, ein Mesh-Muster zu entwerfen.

2. Mechanischer Aspekt

1) Art der Ausrüstung: die strukturelle Form der Ausrüstung ist auch einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschaften der Ätzlösung beeinflussen. In der Anfangsstufe wird das Tauchtank-Tauchverfahren zum Ätzen der Leiterplatte mit breitem Leiter übernommen. Die Genauigkeitsanforderung ist nicht hoch. Es handelt sich um eine verfügbare Ausrüstungsstruktur. Für Leiterplatten mit dünnen Drähten, engem Abstand, hoher Präzision und hoher Dichte ist die Struktur der TauchÄtzgeräte nicht mehr geeignet. Die Ätzgeräte in Form von horizontaler mechanischer Übertragungsstruktur und Schwingdüsenvorrichtung werden angenommen, um das Ätz der gedruckten Schaltung auf der Kupferoberfläche des Substrats einheitlicher zu machen, aber die horizontale Ausrüstungsstruktur wird zu Korrosion auf der Plattenoberfläche führen. Daher wird die vertikale Sprühtechnologie entwickelt. Gleichzeitig muss die Ätzeinrichtung auch eine Vorrichtung aufweisen, um zu verhindern, dass das dünne Kupferbeschichtete Laminat beim Ätzen leicht auf der Walze und dem Förderrad aufgewickelt wird und sicherzustellen, dass das Metall auf der Oberfläche des Drahtmusters nicht kratzt oder kratzt wird. Daher sollte bei der Auswahl von Ätzgeräten besondere Aufmerksamkeit auf die strukturelle Form geschenkt werden, um den Anforderungen an schnelle Ätzrate, gleichmäßiges Ätzen und hohe Ätzqualität gerecht zu werden.

2) Sprühtechnik:

①　 Sprühform: Die Bedingungen und Strukturform des aktuellen allgemeinen Sprühsystems sind, dass die Verriegelung und konische Struktur im Sprühsystem angenommen wird. Die von allen Düsen gespritzte Ätzlösung ist lüfterförmig und wechselt miteinander, so dass alle übertragenen Leiterplatten von der Ätzlösung bedeckt sind und gleichmäßig fließen können. Die Prozessprüfergebnisse zeigen, dass:
· Fixed Spray: die durchschnittliche Ätztiefe beträgt 0,20 mm und die Standardabweichung beträgt 0,01 mm.
· Swing Spray: die durchschnittliche Ätztiefe beträgt 0,21 mm und die Standardabweichung beträgt 0,004.

②　 Schwingmodus: Die aktuelle tatsächliche Produktionserfahrung zeigt, dass die Bogenschwingel ideal ist, was die Ätzlösung zur Erreichung der gesamten Plattenoberfläche führen kann, die Konsistenz der Ätzgeschwindigkeit verbessern und eine zuverlässige Garantie für die Herstellung von dünnen Drähten mit hoher Dichte bieten kann.

③　 Abstand: Der sogenannte Abstand bezieht sich auf den Abstand von der Düse zur Plattenoberfläche, d.h. den Abstand von der Ätzlösung zur Substratoberfläche, der sehr wichtig ist. Bei Berücksichtigung der Entfernung von der Düse zur Substratoberfläche muss sie auch für Forschung und Design mit dem Sprühdruck kombiniert werden, d. h. um eine hohe Ätzqualität zu erreichen, muss sie auch Wirtschaftlichkeit, Anpassungsfähigkeit, Fertigbarkeit, Wartbarkeit und Austauschbarkeit erfüllen.

④　 Druck: bei der Konstruktion wird die Wirkung des Drucks auf das Sprühen der Ätzlösung berücksichtigt, ob ein gleichmäßiger Ätzlösungsstrom auf der Substratoberfläche gebildet werden kann und das Gleichgewicht der Strömungsmenge der Ätzlösung berücksichtigt wird. Deshalb beeinflusst zu großer oder zu kleiner Sprühdruck die Ätzqualität.

3. Hydrodynamik

1) Oberflächenspannung der Ätzlösung: Weil jedes Objekt eine bestimmte Oberfläche hat, ist die flüssige Oberfläche wie ein dichter Film. Dieser Film hat eine molekulare innere Anziehung, wodurch er zu schrumpfen neigt. Um diese enge Oberflächenwagengewicht aufrechtzuerhalten, muss eine geeignete tangentiale Kraft zum Oberflächenumfang hinzugefügt werden, um eine bestimmte Oberflächenfläche aufrechtzuerhalten. Symbole für Spannung pro Längeneinheit, die auf eine Oberfläche wirken. Die Einheit ist Dyne / cm. Der Einfluss der Oberflächenspannung der Ätzlösung auf Ätzgeschwindigkeit und Ätzqualität hängt mit dem Benetzungsgrad der festen Oberfläche (bezogen auf die Kupferfolienoberfläche) zusammen. Die sogenannte Benetzung ist die Haftung von Flüssigkeit auf der festen Oberfläche. Das heißt, die Form und der Kontaktwinkel der Flüssigkeit auf der festen Oberfläche (θ) Je größer der Kontaktwinkel ist, desto schlechter ist die Benetzbarkeit der festen Oberfläche, das heißt, desto schlechter ist die Hydrophilität. Der Kontaktwinkel sollte beibehalten werden (θ) Um den akuten Winkel zu minimieren, müssen die Oberflächeneigenschaften des Feststoffs geändert werden. D.h. je kleiner die Flüssigkeitsoberflächenspannung ist, desto besser ist die Benetzbarkeit der festen Oberfläche. Ist die feste Oberfläche jedoch kontaminiert, auch wenn die Flüssigkeitsoberflächenspannung gering ist, wird die Benetzbarkeit der festen Oberfläche nicht verbessert. Um die beste Ätzqualität zu erhalten, muss daher die Reinigungsbehandlung der Kupferfolienoberfläche des Substrats verstärkt werden. Verbessern Sie die Oberflächeneigenschaften, so dass es mit der Ätzlösung besser benetzt wird. Um die Oberflächenspannung der Flüssigkeit zu verbessern, ist es auch notwendig, die Betriebstemperatur zu erhöhen. Je höher die Temperatur, desto kleiner die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, desto idealer die Haftung mit dem Feststoff und desto besser die Behandlungswirkung. Dies liegt daran, dass der Temperaturanstieg die Expansion von Substanzen verursacht, den Abstand zwischen Molekülen erhöht und die Anziehungskraft zwischen Molekülen verringert. Mit zunehmender Temperatur der Lösung nimmt die Oberflächenspannung allmählich ab. Daher kann die strikte Kontrolle der Prozessbedingungen den Kontaktzustand zwischen der Lösung und der Kupferoberfläche des Substrats besser verbessern.

2) Viskosität: im Ätzprozess erhöht sich mit der kontinuierlichen Auflösung von Kupfer die Viskosität der Ätzlösung, so dass die Flüssigkeit der Ätzlösung auf der Kupferfolienoberfläche des Substrats schlecht ist, was den Ätzeffekt direkt beeinflusst. Um den bestmöglichen Zustand der idealen Ätzlösung zu erreichen, ist es notwendig, die Funktion der Ätzmaschine vollständig zu nutzen, um die Fluidität der Lösung zu gewährleisten.