Proceso de grabado del circuito externo de la placa de PCB

Oct. 29, 2021   |   1334 views

1, proceso de grabado del circuito externo de la placa de PCB

En la actualidad, el proceso típico de procesamiento de placas de circuito impreso (PCB) adopta “ Método de galvanización del patrón” Una capa de capa resistente a la corrosión de plomo y estaño se prefabrica en la lámina de cobre para retenerse en la capa externa de la placa, la parte del patrón del circuito, y luego el resto de la lámina de cobre se corroe químicamente, lo que se llama grabado. 

 

Cabe señalar que hay dos capas de cobre en la placa en este momento. En el proceso de grabado externo, solo una capa de cobre debe grabarse completamente, y el resto formará el circuito final requerido. Este tipo de revestimiento de patrón se caracteriza porque la capa de revestimiento de cobre solo existe por debajo de la capa de resistencia de plomo y estaño. Otro proceso es que toda la placa se recubre con cobre, y la parte distinta de la película fotosensible es solamente una capa resistente de estaño o plomo. Este proceso se llama “ proceso de chapado de cobre de placa completa” En comparación con el revestimiento de patrón, la mayor desventaja del revestimiento de cobre de placa completa es que el cobre debe revestirse dos veces en todas partes de la placa, y deben corroerse durante el grabado. Por lo tanto, cuando la anchura del alambre es muy fina, surgirá una serie de problemas. Al mismo tiempo, la corrosión lateral afectará seriamente la uniformidad de las líneas.

En la tecnología de procesamiento del circuito exterior de la placa impresa, otro método es usar película fotosensible en lugar de recubrimiento metálico como capa anticorrosiva. Este método es muy similar al proceso de grabado de capa interna. Puede referirse al grabado en el proceso de fabricación de la capa interna.

En la actualidad, el estaño o el estaño de plomo es la capa de resistencia más comúnmente usada, que se usa en el proceso de grabado de amoníaco grabado. El grabador de amoníaco es una solución química ampliamente utilizada, que no tiene reacción química con estaño o estaño de plomo. El grabador de amoníaco se refiere principalmente a la solución de grabado de amoníaco / cloruro de amoníaco. Además, la solución de grabado de amoníaco / sulfato de amoníaco también se puede comprar en el mercado.

El cobre en la solución de grabado basada en sulfato se puede separar mediante electrólisis después de su uso, por lo que se puede reutilizar. La tasa de corrosión del grabado en seco es baja, lo que generalmente es raro en la producción real, pero se espera que se use en grabado libre de cloro. Alguien intentó grabar el patrón exterior con peróxido de hidrógeno de ácido sulfúrico como grabador. Debido a muchas razones, incluyendo la economía y el tratamiento de líquidos residuales, este proceso no se ha utilizado ampliamente en el sentido comercial. Además, el peróxido de hidrógeno ácido sulfúrico no se puede usar para el grabado de la capa resistente de plomo y estaño, y este proceso no es el método principal en la producción de la capa externa de PCB, por lo que la mayoría de las personas rara vez prestan atención a él.

2, calidad de grabado y problemas existentes

El requisito básico para la calidad de grabado es eliminar por completo todas las capas de cobre excepto bajo la capa de resistencia, que’ S todos. Estrictamente hablando, si se ha de definir con precisión, la calidad de grabado debe incluir la consistencia del ancho de línea del conductor y el grado de corrosión lateral. Debido a las características inherentes de la solución corrosiva actual, puede grabar no solo hacia abajo, sino también en direcciones izquierda y derecha, por lo que la corrosión lateral es casi inevitable.

El problema del grabado lateral se discute a menudo en los parámetros de grabado. Se define como la relación de anchura de grabado lateral a profundidad de grabado, que se llama factor de grabado. En la industria de circuitos impresos, varía ampliamente de 1:1 a 1:5. Obviamente, un pequeño grado de grabado lateral o un factor de grabado bajo es el más satisfactorio.

La estructura del equipo de grabado y la solución de grabado con diferentes componentes afectarán al factor de grabado o al grado de grabado lateral, o en una palabra optimista, se puede controlar. Algunos aditivos pueden reducir el grado de corrosión lateral. La composición química de estos aditivos es generalmente un secreto comercial, y sus desarrolladores no lo divulgan al mundo exterior. En cuanto a la estructura del equipo de grabado, los siguientes capítulos se dedicarán a la discusión.

De muchas maneras, la calidad del grabado ha existido mucho antes de que la placa impresa entrara en la máquina de grabado. Debido a que existe una relación interna muy estrecha entre varios procesos o procesos de procesamiento de circuitos impresos, no hay proceso que no se vea afectado por otros procesos y no afecte a otros procesos. Muchos problemas identificados como calidad de grabado han existido en el proceso anterior de eliminación de película o incluso más. Para el proceso de grabado de gráficos externos, muchos problemas finalmente se reflejan en él porque su “ corriente invertida” La imagen es más prominente que la mayoría de los procesos de PCB. Al mismo tiempo, esto también se debe a que el grabado es el último paso en una larga serie de procesos a partir de la pegada de película y la fotosensibilidad. Después de eso, el patrón externo se transfiere con éxito. Cuantos más enlaces, mayor es la posibilidad de problemas. Esto puede considerarse como un aspecto muy especial en el proceso de producción de circuito impreso. 

Teóricamente, después de que el circuito impreso entre en la etapa de grabado, en el proceso de procesamiento del circuito impreso por galvanoplastia de patrón, el estado ideal debe ser: el grosor total de cobre y estaño o cobre y estaño de plomo después de la galvanoplastia no debe exceder el grosor de la película fotosensible resistente a la galvanoplastia, de modo que el patrón de galvanoplastia esté completamente bloqueado por el “ pared” en ambos lados de la película y incrustado en ella.Sin embargo, en la producción real, después de galvanización, los gráficos chapados de las placas de circuito impreso en todo el mundo deben ser muy gruesos y secos. En el proceso de galvanización de cobre y estaño de plomo, debido a que la altura del recubrimiento excede la película fotosensible, hay una tendencia de acumulación transversal y surge el problema. La capa de resistencia de estaño o plomo cubierta por encima de la tira se extiende a ambos lados para formar un “ borde” y una pequeña parte de la película fotosensible está cubierta bajo la “ borde”. 

El “ borde” formado por estaño o estaño de plomo hace imposible retirar completamente la película fotosensible al retirar la película, dejando una pequeña parte de la “ pegamento residual” bajo el “ borde” Si el “ pegamento residual” o “ película residual” se deja bajo el “ borde” de la resistencia, causará grabado incompleto. Después del grabado, un “ raíz de cobre” está formado en ambos lados de la línea, lo que estrecha la separación de la línea, lo que resulta en que la placa impresa no cumpla los requisitos de la Parte A e incluso puede ser rechazada. Debido al rechazo, el costo de producción de PCB aumentará en gran medida. 

Además, en muchos casos, la disolución se forma debido a la reacción. En la industria de circuitos impresos, la película residual y el cobre también pueden acumularse en la solución corrosiva y bloquearse en la boquilla de la máquina corrosiva y la bomba resistente al ácido, por lo que tienen que ser apagados para el tratamiento y la limpieza, lo que afecta a la eficiencia del trabajo. 

3, ajuste y interacción del equipo con la solución corrosiva

En el procesamiento de circuitos impresos, el grabado de amoniaco es un proceso de reacción química relativamente fino y complejo. Por otro lado, es un trabajo fácil. Una vez que se ajusta el proceso, se puede producir de forma continua. La clave es mantener el estado de trabajo continuo una vez que se inicie la máquina, y no es adecuado para secarse o detenerse. El proceso de grabado depende en gran medida del buen estado de trabajo del equipo. Por ejemplo, no importa qué tipo de solución de grabado se utilice, se debe usar pulverización a alta presión. Para obtener lados de línea limpios y efecto de grabado de alta calidad, la estructura y el modo de pulverización de la boquilla deben seleccionarse estrictamente.

Para obtener buenos efectos secundarios, han surgido muchas teorías diferentes, formando diferentes métodos de diseño y estructuras de equipos. Estas teorías suelen ser muy diferentes. Sin embargo, todas las teorías relacionadas con el grabado reconocen el principio más básico, es decir, mantener la superficie metálica en contacto con la solución de grabado fresca lo antes posible. El análisis del mecanismo químico del proceso de grabado también ha confirmadoEn el grabado de amoníaco, suponiendo que todos los demás parámetros permanecen inalterados, la velocidad de grabado se determina principalmente por el amoníaco (NH3) en la solución de grabado. Por lo tanto, hay dos propósitos principales para usar solución fresca para interactuar con la superficie de grabado: uno es lavar el ion de cobre recién generado; el otro es proporcionar continuamente el amoníaco (NH3) requerido para la reacción.

En el conocimiento tradicional de la industria de circuitos impresos, especialmente los proveedores de materias primas de circuitos impresos, se reconoce que cuanto menor sea el contenido de iones de cobre monovalentes en la solución de grabado de amoníaco, más rápida será la velocidad de reacción, lo que ha sido confirmado por la experiencia. De hecho, muchos productos de solución de grabado de amoníaco contienen grupos de coordinación especiales de iones de cobre monovalentes (algunos disolventes complejos), su función es reducir los iones de cobre monovalentes (estos son los secretos técnicos de sus productos con alta capacidad de reacción). Se puede ver que la influencia de iones de cobre monovalentes no es pequeña. Si el cobre monovalente se reduce de 5000ppm a 50ppm, la velocidad de grabado será más que duplicada. 

Debido a que se genera un gran número de iones de cobre monovalentes durante la reacción de grabado, y debido a que los iones de cobre monovalentes siempre se combinan estrechamente con el grupo complejo de amoníaco, es muy difícil mantener su contenido cerca de cero. El cobre monovalente se puede eliminar mediante la conversión del cobre monovalente en cobre divalente a través de la acción del oxígeno en la atmósfera. El propósito anterior se puede lograr mediante pulverización.