PCB蚀刻过程中的注意事项

Nov. 15, 2021   |   1593 views

PCB制造是一个非常复杂的过程。PCB蚀刻过程中有一些注意事项。

1.减少侧面侵蚀和突出边缘,提高蚀刻系数

侧面侵蚀会产生突出的边缘。一般来说,印制板在蚀刻溶液中的时间越长,侧面腐蚀就越严重。侧面腐蚀严重影响印制线的精度,严重的侧面腐蚀将使制作细线变得不可能。当侧面蚀刻和突出边缘减少时,蚀刻系数增加。高蚀刻系数表明能够保持细线,使蚀刻的线接近原始图纸的尺寸。电镀抗蚀剂,无论是锡铅合金、锡、锡镍合金还是镍,过度突出都会导致电线短路。由于突出边缘容易断裂,因此在导体的两点之间形成电桥。
影响侧蚀的因素有很多,如下所示:

1) 蚀刻方法

浸没和鼓泡蚀刻会导致较大的侧面腐蚀,而飞溅和喷射蚀刻的侧面腐蚀较小,尤其是喷射蚀刻的效果最好。

2) 蚀刻溶液类型

不同蚀刻溶液的不同化学成分导致不同的蚀刻速率和蚀刻系数。例如,酸性氯化铜蚀刻液的蚀刻系数通常为3,碱性氯化铜蚀刻溶液的蚀刻系数可达4。最近的研究表明,基于硝酸的蚀刻系统几乎可以实现无侧蚀刻,蚀刻线的侧壁接近垂直。这种蚀刻系统尚未开发。

3) 蚀刻速率

缓慢的蚀刻速度会导致严重的侧面腐蚀。蚀刻质量的提高与蚀刻速率的加快密切相关。蚀刻速度越快,电路板在蚀刻溶液中停留的时间越短,侧面腐蚀量越小,蚀刻图形清晰整洁,这是具有丰富经验的电路板制造商生产工艺的结果。

4) 蚀刻液PH值

当碱性蚀刻溶液的pH值高时,侧面腐蚀增加。为了减少侧蚀,一般pH值应控制在8.5以下。

5) 蚀刻液密度

碱性蚀刻溶液的密度太低,会加剧侧面腐蚀。选择高铜浓度的蚀刻溶液有利于减少侧面腐蚀。

6) 铜箔厚度

为了实现侧面腐蚀最小的细线蚀刻,最好使用(超)薄铜箔。此外,线宽越薄,铜箔厚度越薄。因为铜箔越薄,在蚀刻溶液中的时间越短,侧面腐蚀量越小。

2.提高板间蚀刻速率的一致性

在连续板蚀刻中,蚀刻速率越一致,可以获得越均匀的蚀刻板。为了满足这一要求,有必要确保蚀刻溶液在整个蚀刻过程中始终处于最佳蚀刻状态。这需要选择易于再生和补偿的蚀刻溶液,并且蚀刻速率易于控制。选择能够提供恒定操作条件和各种溶液参数自动控制的工艺和设备。通过控制铜的溶解量、pH值、溶液浓度、温度、溶液流动的均匀性(喷雾系统或喷嘴和喷嘴摆动)等来实现。

3.提高整个板表面蚀刻速率的均匀性

整个板表面上的蚀刻速率的均匀性由板表面上蚀刻剂流动的均匀性决定。在蚀刻过程中,上板和下板的蚀刻速率通常不一致。一般来说,下板表面的蚀刻速率高于上板表面。由于溶液在上板表面积聚,蚀刻反应的进程被削弱。通过调节上下喷嘴的喷射压力,可以解决上下板表面的不均匀蚀刻问题。蚀刻和印刷中的一个常见问题是,很难同时蚀刻所有电路板表面。板的边缘比板的中心蚀刻得更快。采用喷雾系统和摆动喷嘴是一种有效的措施。为了进一步改进,可以通过使板中心和边缘的喷射压力不同以及板前后的间歇蚀刻来实现整个板表面的蚀刻均匀性。

4.提高薄铜箔和薄层压板的安全处理和蚀刻能力

When etching the thin-layer pressing plate such as the inner layer of multi-layer board, the plate is easy to be wound on the roller and conveyor wheel, resulting in waste products.Therefore, the equipment for etching inner laminates must ensure that thin laminates can be processed smoothly and reliably.Many equipment manufacturers attach gears or rollers to the etching machine to prevent this kind of phenomenon.A better method is to use additional left-right swinging Teflon coated wire as the support for the transmission of thin-layer pressing plate.For etching of thin copper foil (e.g. 1/2 or 1/4 ounce), it must be ensured that it is not scratched.Thin copper foil can't stand the mechanical disadvantages like etching 1 ounce copper foil. Sometimes severe vibration may scratch the copper foil.
 
5.减少污染

铜对水的污染是印刷电路生产中的一个常见问题,使用氨碱蚀刻溶液会加剧这一问题。由于铜与氨络合,因此不容易通过离子交换或碱沉淀将其去除。因此,采用第二种喷涂操作方法,用无铜添加剂冲洗板材,大大减少了铜的排放。然后,在用水冲洗之前,用气刀去除板表面多余的溶液,以减少水对铜和蚀刻盐的冲洗负担。