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Selección de la solución de grabado

La elección de la solución de grabado es muy importante porque afecta directamente a la precisión y calidad de la imagen de alambre delgado de alta densidad en el proceso de fabricación de la placa de circuito impreso. Por supuesto, las características de grabado de la solución de grabado están afectadas por muchos factores, incluyendo aspectos físicos, químicos y mecánicos. Se describe brevemente como sigue:

1. Aspectos físicos y químicos

1) Concentración de solución de grabado: la concentración de solución de grabado se determinará mediante método de prueba de acuerdo con el principio de corrosión del metal y el tipo estructural de lámina de cobre. Debe tener una gran variedad, es decir, se refiere a una amplia gama de procesos.

2) Composición química de la solución de grabado: diferentes componentes químicos de la solución de grabado conducirán a diferentes velocidades de grabado y coeficientes de grabado. Por ejemplo, el coeficiente de grabado de la solución ácida de grabado de cloruro de cobre comúnmente utilizada es generalmente & El coeficiente de la solución de grabado de cloruro de cobre alcalino puede alcanzar 3,5-4. La solución de grabado basada en ácido nítrico en la etapa de desarrollo puede lograr casi ningún problema de corrosión lateral, y la pared lateral del alambre grabado está cerca de vertical.

3) Temperatura: la temperatura tiene un gran impacto en las características de la solución de grabado. En general, en el proceso de reacción química, la temperatura juega un papel muy importante para acelerar la fluidez de la solución, reducir la viscosidad de la solución de grabado y mejorar la velocidad de grabado. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta, también es fácil causar la volatilización de algunos componentes químicos en la solución de grabado, dando como resultado el desequilibrio de la proporción de componentes químicos en la solución de grabado. Al mismo tiempo, si la temperatura es demasiado alta, puede causar el daño de la capa de resistencia de polímero y afectar la vida útil del equipo de grabado. Por lo tanto, la temperatura de la solución de grabado se controla generalmente dentro de un cierto intervalo de proceso.

4) Espesor de la lámina de cobre adoptado: el espesor de la lámina de cobre tiene un impacto importante en la densidad del conductor de los gráficos de circuito. La lámina de cobre es delgada, el tiempo de grabado es corto y la corrosión lateral es muy pequeña; Por el contrario, la erosión lateral es muy grande. Por lo tanto, el grosor de la lámina de cobre debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos técnicos de diseño, la densidad del conductor y los requisitos de precisión del conductor de los gráficos de circuito. Al mismo tiempo, el alargamiento y la estructura cristalina superficial del cobre tendrán un impacto directo en las características de la solución de grabado.

5) Geometría del circuito: si la posición de distribución de los cables gráficos del circuito en la dirección X y la dirección Y es desigual, afectará directamente a la velocidad de flujo de la solución de grabado en la superficie de la placa. De manera similar, si los alambres con espaciamiento amplio se distribuyen en los alambres con espaciamiento estrecho y espaciamiento amplio en la misma placa, el grabado será excesivo. Por lo tanto, al diseñar el circuito, el diseñador debe primero entender la viabilidad del proceso, tratar de lograr la distribución uniforme de los gráficos del circuito en toda la placa, y el grosor del conductor debe ser consistente en la medida de lo posible. Especialmente cuando se hace una placa de circuito impreso multicapa, la hoja de cobre de gran área como capa de puesta a tierra tiene un gran impacto en la calidad del grabado, por lo que se recomienda diseñar un patrón de malla.

2. Aspecto mecánico

1) Tipo de equipo: la forma estructural del equipo también es uno de los factores importantes que afectan a las características de la solución de grabado. En la etapa inicial, se adopta el método de inmersión en tanque de inmersión para grabar la placa de circuito impreso con un conductor ancho. El requisito de precisión no es alto. Es una estructura de equipo disponible. Para placas de circuito impreso con cables delgados, espaciamiento estrecho, alta precisión y alta densidad, la estructura del equipo de grabado por inmersión ya no es adecuada. El equipo de grabado en forma de estructura de transmisión mecánica horizontal y dispositivo de boquilla oscilante se adoptan para hacer que el grabado del circuito impreso en la superficie de cobre del sustrato sea más uniforme, pero la estructura del equipo horizontal causará más corrosión en la superficie de la placa. Al mismo tiempo, el equipo de grabado también debe tener un dispositivo para evitar que el laminado delgado revestido de cobre se enrole fácilmente sobre el rodillo y la rueda transportadora durante el grabado, y asegurarse de que el metal en la superficie del patrón de alambre no esté arañado o arañado. Por lo tanto, al seleccionar equipos de grabado, se debe prestar especial atención a la forma estructural para satisfacer los requisitos de velocidad de grabado rápida, grabado uniforme y alta calidad de grabado.

2) Tecnología de pulverización:

①　 Forma de pulverización: las condiciones y la forma estructural del sistema de pulverización general actual son que la estructura de bloqueo y cónica se adopta en el sistema de pulverización. La solución de grabado pulverizada por todas las boquillas tiene forma de ventilador y se alterna entre sí, de modo que todas las placas de circuito impreso transmitidas están cubiertas por la solución de grabado y pueden fluir uniformemente. Los resultados de las pruebas de proceso muestran que:
· Spray fijo: la profundidad media de grabado es de 0,20 mm y la desviación estándar es de 0,01 mm.
· Spray de oscilación: la profundidad media de grabado es de 0,21 mm y la desviación estándar es de 0,004.

②　 Modo de oscilación: la experiencia actual de producción muestra que el oscilación de arco es ideal, lo que puede hacer que la solución de grabado alcance toda la superficie de la placa, mejore la consistencia de la velocidad de grabado y proporcione una garantía fiable para la producción de alambres delgados de alta densidad.

③　 Distancia: la llamada distancia se refiere a la distancia desde la boquilla hasta la superficie de la placa, es decir, la distancia desde la solución de grabado hasta la superficie del sustrato, que es muy importante. Al considerar la distancia de la boquilla a la superficie del sustrato, también debe combinarse con la presión de pulverización para la investigación y el diseño, es decir, para lograr una alta calidad de grabado, también debe cumplir con la economía, adaptabilidad, fabricabilidad, mantenibilidad y reemplazabilidad.

④　 Presión: en el diseño, se considerará el efecto de la presión sobre la pulverización de la solución de grabado, si se puede formar un flujo uniforme de la solución de grabado en la superficie del sustrato y el equilibrio de la cantidad de flujo de la solución de grabado. Por lo tanto, la presión de pulverización demasiado grande o demasiado pequeña afectará a la calidad de grabado.

3. Hidrodinámica

1) Tensión superficial de la solución de grabado: porque cualquier objeto tiene un área superficial determinada, la superficie líquida es como una película apretada. Esta película tiene una atracción interna molecular, lo que hace que tienda a contraerse. Para mantener este equilibrio superficial apretado, se debe añadir una fuerza tangencial apropiada al perímetro superficial para mantener un área superficial determinada. Símbolos para la tensión por unidad de longitud que actúan sobre una superficie σexpress. La influencia de la tensión superficial de la solución de grabado en la velocidad de grabado y la calidad de grabado está relacionada con el grado de humedecimiento de la superficie sólida (en referencia a la superficie de la lámina de cobre). La llamada humedecimiento es la adhesión de líquido sobre la superficie sólida. Es decir, la forma y el ángulo de contacto del líquido en la superficie sólida (θ) Cuanto mayor sea el ángulo de contacto, peor será la humectabilidad de la superficie sólida, es decir, peor será la hidrofilidad. El ángulo de contacto debe mantenerse (θ) Para minimizar el ángulo agudo, las propiedades superficiales del sólido deben cambiarse. Es decir, cuanto menor sea la tensión superficial líquida, mejor será la humectabilidad de la superficie sólida. Sin embargo, si la superficie sólida está contaminada, incluso si la tensión superficial líquida es pequeña, la humectabilidad de la superficie sólida no mejorará. Por lo tanto, para obtener la mejor calidad de grabado, el tratamiento de limpieza de la superficie de la lámina de cobre del sustrato debe reforzarse, Mejorar las propiedades de la superficie para que se humedece mejor con la solución de grabado. Para mejorar la tensión superficial del líquido, también es necesario aumentar la temperatura de funcionamiento. Cuanto mayor sea la temperatura, menor sea la tensión superficial del líquido, más ideal será la adhesión con el sólido y mejor será el efecto del tratamiento. Esto se debe a que el aumento de la temperatura provoca la expansión de sustancias, aumenta la distancia entre moléculas y reduce la atracción entre moléculas. A medida que aumenta la temperatura de la solución, la tensión superficial disminuye gradualmente. Por lo tanto, controlar estrictamente las condiciones del proceso puede mejorar mejor el estado de contacto entre la solución y la superficie de cobre del sustrato.

2) Viscosidad: en el proceso de grabado, con la disolución continua del cobre, la viscosidad de la solución de grabado aumentará, de modo que la fluidez de la solución de grabado en la superficie de la lámina de cobre del sustrato es pobre, lo que afecta directamente al efecto de grabado. Para lograr el mejor estado de la solución de grabado ideal, es necesario hacer pleno uso de la función de la máquina de grabado para asegurar la fluidez de la solución.