Proceso de grabado de PCB y control del proceso

Aug. 04, 2022   |   1618 views

The process of printed circuit board from optical board to displaying circuit pattern is a relatively complex physical and chemical reaction process. This paper analyzes the last step - etching. At present, the typical process of printed circuit board (PCB) processing is "pattern plating". That is, a layer of lead tin anti-corrosion layer is pre plated on the copper foil part to be retained on the outer layer of the board, that is, the graphic part of the circuit, and then the rest of the copper foil is chemically corroded, which is called etching.

Tipo de grabado:

Cabe señalar que hay dos capas de cobre en la placa cuando se graba. En el proceso de grabado de capa externa, solo una capa de cobre debe grabarse completamente, y el resto formará el circuito final requerido. Este tipo de galvanoplastia de patrón se caracteriza por el hecho de que la capa de galvanoplastia de cobre solo existe por debajo de la capa resistente a la corrosión de plomo y estaño.

Another process is that the whole board is plated with copper, and the part outside the photosensitive film is only tin or lead tin corrosion resistant layer. This process is called "full board copper plating process". Compared with pattern plating, the biggest disadvantage of copper plating on the whole board is that copper must be plated twice everywhere on the board, and they must be corroded during etching. Therefore, when the wire width is very fine, a series of problems will occur. At the same time, side corrosion will seriously affect the uniformity of lines.

En la tecnología de procesamiento del circuito exterior de la placa impresa, hay otro método, que es usar la película fotosensible en lugar del recubrimiento metálico como capa anticorrosiva. Este método es muy similar al proceso de grabado de capa interna, y se puede hacer referencia al grabado en el proceso de fabricación de capa interna.

En la actualidad, el estaño o el estaño de plomo es la capa de resistencia más comúnmente utilizada, que se usa en el proceso de grabado de amoníaco grabado El amoníaco grabado 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 agua de amoníaco / cloruro de amoníaco.

Además, la solución de grabado de agua 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 por electrolisis después de su uso, por lo que se puede reutilizar. Debido a su baja tasa de corrosión, generalmente es raro en la producción real, pero se espera que se use en grabado libre de cloro.

Alguien intentó usar peróxido de hidrógeno ácido sulfúrico como grabador para grabar el patrón exterior. 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 de 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.

Calidad del grabado y problemas preexistentes:

The basic requirement for etching quality is to completely remove all copper layers except under the anti-corrosion layer, and that's all. Strictly speaking, if we want to define it accurately, the etching quality must include the consistency of wire width and the degree of side erosion. Due to the inherent characteristics of the current corrosive solution, it can etch not only downward but also left and right directions, so side erosion is almost inevitable.

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

La estructura del equipo de grabado y la solución de grabado con diferentes componentes tendrán un impacto en el factor de grabado o el grado de grabado lateral, o en una palabra optimista, se puede controlar. El grado de corrosión lateral se puede reducir mediante el uso de algunos aditivos. Los componentes químicos de estos aditivos son generalmente secretos comerciales, y sus respectivos desarrolladores no los divulgan al mundo exterior.

De muchas maneras, la calidad del grabado ha existido mucho antes de que las tablas impresas entraran en la máquina de grabado. Debido a que existe una conexión interna muy estrecha entre los diversos 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.

For the etching process of outer graphics, many problems are finally reflected in it because its "inverted stream" image is more prominent than most PCB processes. At the same time, this is also because etching is the last step in a long series of processes starting with self coating and photosensitivity. After that, the outer pattern is transferred successfully. The more links, the greater the possibility of problems. This can be regarded as a very special aspect in the production process of printed circuit.

Theoretically speaking, after the printed circuit enters the etching stage, in the process of processing printed circuit by pattern electroplating, the ideal state should be: the total thickness of copper and tin or copper and lead tin after electroplating should not exceed the thickness of electroplating resistant photosensitive film, so that the electroplating pattern is completely blocked by the "walls" on both sides of the film and embedded in it. However, in real production, the plated pattern of printed circuit boards all over the world is much thicker than the photosensitive pattern after electroplating. In the process of electroplating copper and lead tin, because the coating height exceeds the photosensitive film, there is a trend of horizontal accumulation, which leads to problems. The tin or lead tin anti-corrosion layer covered above the line extends to both sides to form a "edge", covering a small part of the photosensitive film under the "edge".

The "edge" formed by tin or lead tin makes it impossible to completely remove the photosensitive film when removing the film, leaving a small part of the "residual glue" under the "edge". "Residual glue" or "my film" left under the "edge" of the resist will cause incomplete etching. The lines form "copper roots" on both sides after etching, which narrows the line spacing, causing the printed board to fail to meet Party A's requirements and may even be rejected. Rejection will greatly increase the production cost of PCB.

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.