Процесс травления внешней схемы платы PCB

Oct. 29, 2021   |   1786 views

1, процесс травления внешней схемы платы 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.

В технологии обработки внешней схемы печатной платы другой способ - использовать фоточувствительную пленку вместо металлического покрытия в качестве антикоррозионного слоя. Этот метод очень похож на процесс травления внутреннего слоя. Вы можете обратиться к гравировке в процессе производства внутреннего слоя.

В настоящее время олово или свинечный олово является наиболее часто используемым слоем сопротивления, который используется в процессе травления аммиака. Аммиак гравирующий является широко используемым химическим раствором, который не имеет химической реакции с оловом или свинцовым оловом. Аммиак гравирующий в основном относится к раствору гравирования аммиака / хлорида аммиака. Кроме того, раствор гравирования аммиака/сульфата аммиака также можно приобрести на рынке.

Медь в растворе гравирования на основе сульфата может быть отделена электролизом после использования, поэтому она может быть повторно использована. Скорость коррозии сухого травления низкая, что, как правило, редко встречается в реальном производстве, но ожидается, что она будет использоваться в травлении без хлора. Кто-то пытался выгравировать внешний узор с помощью перекиси серной кислоты водорода в качестве гравировки. По многим причинам, включая экономию и очистку жидкостей отходов, этот процесс не широко используется в коммерческом смысле. Кроме того, пероксид серной кислоты водорода не может использоваться для травления свинцового олова, и этот процесс не является основным методом производства внешнего слоя ПХД, поэтому большинство людей редко обращают на него внимание.

2, качество гравирования и существующие проблемы

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.

Проблема бокового травления часто обсуждается в параметрах травления. Он определяется как соотношение ширины бокового травления к глубине травления, которое называется фактором травления. В индустрии печатных схем он широко варьируется от 1:1 до 1:5. Очевидно, что небольшая степень бокового травления или низкий коэффициент травления является наиболее удовлетворительным.

Структура гравюрального оборудования и раствор для гравюрирования с различными компонентами повлияют на коэффициент гравюрирования или степень бокового гравюрирования, или оптимистическим словом, его можно контролировать. Некоторые добавки могут снизить степень боковой коррозии. Химический состав этих добавок, как правило, является коммерческой тайной, и их разработчики не раскрывают его внешнему миру. Что касается структуры гравировки, то следующие главы будут посвящены обсуждению.

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. 

Кроме того, во многих случаях растворение образуется вследствие реакции. В индустрии печатных схем остаточная пленка и медь также могут накапливаться в коррозионном растворе и блокироваться в сопле коррозионной машины и кислотостойкого насоса, поэтому их нужно отключать для обработки и очистки, что влияет на эффективность работы. 

3, регулирование оборудования и взаимодействие с коррозивным раствором

При обработке печатных схем травление аммиака является относительно тонким и сложным процессом химической реакции. С другой стороны, это легкая работа. Как только процесс корректируется, он может производиться непрерывно. Ключ заключается в том, чтобы сохранить непрерывное рабочее состояние после запуска машины, и она не подходит для высыхания или остановки. Процесс травления в значительной степени зависит от хорошего рабочего состояния оборудования.Например, независимо от того, какой тип раствора для травления используется, необходимо использовать распыление высокого давления. Чтобы получить аккуратные стороны линии и высококачественный эффект гравирования, структура и режим распыления сопла должны быть строго выбраны.

Для получения хороших побочных эффектов появилось множество различных теорий, формирующих различные методы проектирования и структуры оборудования. Эти теории часто довольно разные. Однако все теории, связанные с травлением, признают самый основополагающий принцип, то есть как можно скорее поддерживать металлическую поверхность в контакте с свежим раствором травления. Анализ химического механизма процесса травления также подтвердил, что при травлении аммиака, предполагая, что все остальные параметры остаются неизменными, скорость травления в основном определяется аммиаком (NH3) в растворе травления. Поэтому существуют две основные цели для использования свежего раствора для взаимодействия с поверхностью травления: одна - вымывать недавно генерированный ион меди; другой - непрерывно обеспечивать аммиак (NH3), необходимый для реакции.

В традиционных знаниях индустрии печатных схем, особенно поставщиков сырья печатных схем, признано, что чем ниже содержание моновалентного иона меди в растворе гравирования аммиака, тем быстрее скорость реакции, что было подтверждено опытом. На самом деле многие продукты раствора аммиака содержат специальные координационные группы моновалентных ионов меди (некоторые сложные растворители), его функция заключается в уменьшении моновалентных ионов меди (это технические секреты их продуктов с высокой реакционной способностью). Можно видеть, что влияние моновалентных ионов меди не мало. Если моновалентная медь снизится с 5000 до 50 ppm, скорость травления будет более чем удвоена. 

Поскольку во время реакции гравирования генерируется большое количество моновалентных ионов меди и поскольку моновалентные ионы меди всегда тесно соединяются с сложной группой аммиака, очень трудно сохранить их содержание близко к нулю. Моновалентная медь может быть удалена путем преобразования моновалентной меди в двухвалентную медь через действие кислорода в атмосфере. Вышеуказанную цель можно достичь путем распыления.