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1, processus de gravure du circuit extérieur de la carte PCB

At present, the typical process of printed circuit board (PCB) processing adopts "Pattern electroplating method". A layer of lead tin corrosion resistant layer is pre plated on the copper foil to be retained on the outer layer of the board, the pattern part of the circuit, and then the rest of the copper foil is chemically corroded, which is called etching. 

It should be noted that there are two layers of copper on the board at this time. In the outer etching process, only one layer of copper must be completely etched, and the rest will form the final required circuit.This type of pattern plating is characterized in that the copper plating layer only exists below the lead tin resist layer.Another process is that the whole board is plated with copper, and the part other than the photosensitive film is only tin or lead tin resist layer.This process is called "full plate copper plating process".Compared with pattern plating, the biggest disadvantage of full board copper plating 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 arise.At the same time, side corrosion will seriously affect the uniformity of lines.

Dans la technologie de traitement du circuit extérieur du carton imprimé, une autre méthode consiste à utiliser un film photosensible au lieu d'un revêtement métallique comme couche anticorrosion. Cette méthode est très similaire au processus de gravure de couche interne. Vous pouvez vous référer à la gravure dans le processus de fabrication de la couche interne.

Actuellement, l'étain ou l'étain au plomb est la couche de résiste la plus couramment utilisée, qui est utilisée dans le processus de gravure de gravure à l'ammoniac. La gravure d'ammoniac est une solution chimique largement utilisée, qui n'a aucune réaction chimique avec l'étain ou l'étain au plomb. L'ammoniac gravure se réfère principalement à l'ammoniac / solution de gravure de chlorure d'ammoniac. En outre, la solution de gravure d'ammoniac / sulfate d'ammoniac peut également être achetée sur le marché.

Le cuivre dans la solution de gravure à base de sulfate peut être séparé par électrolyse après utilisation, de sorte qu'il peut être réutilisé. Le taux de corrosion de la gravure à sec est faible, ce qui est généralement rare dans la production réelle, mais il devrait être utilisé dans la gravure sans chlore. Quelqu'un a essayé de gravir le motif extérieur avec du peroxyde d'hydrogène d'acide sulfurique comme gravure. Pour de nombreuses raisons, y compris l'économie et le traitement des liquides de déchets, ce procédé n'a pas été largement utilisé au sens commercial. En outre, le peroxyde d'hydrogène d'acide sulfurique ne peut pas être utilisé pour la gravure de la couche résistante au plomb et à l'étain, et ce processus n'est pas la méthode principale dans la production de la couche extérieure de PCB, de sorte que la plupart des gens y prêtent rarement attention.

2, qualité de gravure et problèmes existants

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

Le problème de gravure latérale est souvent discuté dans les paramètres de gravure. Il est défini comme le rapport de largeur de gravure latérale à profondeur de gravure, qui est appelé facteur de gravure. Dans l'industrie des circuits imprimés, il varie considérablement de 1:1 à 1:5.Obviously, un petit degré de gravure latérale ou faible facteur de gravure est le plus satisfaisant.

La structure de l'équipement de gravure et la solution de gravure avec différents composants affecteront le facteur de gravure ou le degré de gravure latérale, ou en un mot optimiste, il peut être contrôlé. Certains additifs peuvent réduire le degré de corrosion latérale. La composition chimique de ces additifs est généralement un secret commercial, et leurs développeurs ne la divulguent pas au monde extérieur. Quant à la structure des équipements de gravure, les chapitres suivants seront consacrés à la discussion.

In many ways, the quality of etching has existed long before the printed board entered the etching machine.Because there is a very close internal relationship between various processes or processes of printed circuit processing, there is no process that is not affected by other processes and does not affect other processes.Many problems identified as etching quality have actually existed in the previous process of film removal or even more.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 from film pasting 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, 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 "wall" on both sides of the film and embedded in it.However, in real production, after electroplating, the plated graphics of printed circuit boards all over the world should be greatly thick and dry.In the process of electroplating copper and lead tin, because the coating height exceeds the photosensitive film, there is a trend of transverse accumulation, and the problem arises.The tin or lead tin resist layer covered above the strip extends to both sides to form a "edge", and a small part of the photosensitive film is covered 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".If the "residual glue" or "residual film" is left under the "edge" of the resist, it will cause incomplete etching. After etching, a "copper root" is formed on both sides of the line, which narrows the line spacing, resulting in the printed board not meeting the requirements of Party A and may even be rejected. Due to rejection, the production cost of PCB will be greatly increased. 

En outre, dans de nombreux cas, la dissolution se forme en raison de la réaction. Dans l'industrie des circuits imprimés, le film résiduel et le cuivre peuvent également s'accumuler dans la solution corrosive et se bloquer dans la buse de la machine corrosive et de la pompe résistante aux acides, de sorte qu'ils doivent être fermés pour le traitement et le nettoyage, ce qui affecte l'efficacité du travail. 

3, ajustement de l'équipement et interaction avec la solution corrosive

Dans le traitement des circuits imprimés, la gravure à l'ammoniac est un processus de réaction chimique relativement fin et complexe. D'autre part, c'est un travail facile. Une fois le processus ajusté, il peut être produit en continu. La clé est de maintenir l'état de travail continu une fois que la machine est démarrée, et elle ne convient pas à sécher ou à s'arrêter. Le processus de gravure dépend dans une large mesure du bon état de travail de l'équipementPar exemple, quel que soit le type de solution de gravure utilisée, la pulvérisation à haute pression doit être utilisée. Afin d'obtenir des côtés de ligne soignés et un effet de gravure de haute qualité, la structure et le mode de pulvérisation de la buse doivent être strictement sélectionnés.

Afin d'obtenir de bons effets secondaires, de nombreuses théories différentes ont émergé, formant différentes méthodes de conception et structures d'équipement. Ces théories sont souvent très différentes. Toutefois, toutes les théories liées à la gravure reconnaissent le principe le plus fondamental, à savoir maintenir la surface métallique en contact avec la solution de gravure fraîche le plus rapidement possible. L'analyse du mécanisme chimique du processus de gravure a également confirméDans la gravure à l'ammoniac, en supposant que tous les autres paramètres restent inchangés, le taux de gravure est principalement déterminé par l'ammoniac (NH3) dans la solution de gravure. Par conséquent, il existe deux objectifs principaux pour utiliser une solution fraîche pour interagir avec la surface de gravure: l'un est d'éliminer l'ion cuivre nouvellement généré; l'autre est de fournir en continu l'ammoniac (NH3) nécessaire à la réaction.

Dans les connaissances traditionnelles de l'industrie des circuits imprimés, en particulier les fournisseurs de matières premières de circuits imprimés, il est reconnu que plus la teneur en ion de cuivre monovalent dans la solution de gravure d'ammoniac est faible, plus la vitesse de réaction est rapide, ce qui a été confirmé par l'expérience. En fait, de nombreux produits de solution de gravure d'ammoniac contiennent des groupes de coordination spéciaux d'ions de cuivre monovalents (certains solvants complexes), sa fonction est de réduire les ions de cuivre monovalents (ce sont les secrets techniques de leurs produits à haute capacité de réaction). On peut voir que l'influence des ions cuivre monovalents n'est pas faible. Si le cuivre monovalent est réduit de 5000ppm à 50ppm, le taux de gravure sera plus que doublé. 

Comme un grand nombre d'ions cuivre monovalents sont générés lors de la réaction de gravure, et parce que les ions cuivre monovalents sont toujours étroitement combinés avec le groupe complexe d'ammoniac, il est très difficile de garder leur teneur proche de zéro. Le cuivre monovalent peut être éliminé en convertissant le cuivre monovalent en cuivre divalent par l'action de l'oxygène dans l'atmosphère. L'objectif ci-dessus peut être atteint par pulvérisation.