印刷電路板的外層蝕刻工藝的相關(guān)介紹

目前，印刷電路板（PCB）加工的典型工藝采用“圖形電鍍法”。即先在板子外層需保留的銅箔部分上，也就是電路的圖形部分上預(yù)鍍一層鉛錫抗蝕層，然后用化學(xué)方式將其余的銅箔腐蝕掉，稱為蝕刻。要注意的是，這時(shí)的板子上面有兩層銅。在外層蝕刻工藝中僅僅有一層銅是必須被全部蝕刻掉的，其余的將形成最終所需要的電路。這種類型的圖形電鍍，其特點(diǎn)是鍍銅層僅存在于鉛錫抗蝕層的下面。

1.蝕刻質(zhì)量及先期存在的問題

從許多方面看，蝕刻質(zhì)量的好壞，早在印制板進(jìn)入蝕刻機(jī)之前就已經(jīng)存在了。因?yàn)橛≈齐娐芳庸さ母鱾€(gè)工序或工藝之間存在著非常緊密的內(nèi)部聯(lián)系，沒有一種不受其它工序影響又不影響其它工藝的工序。許多被認(rèn)定是蝕刻質(zhì)量的問題，實(shí)際上在去膜甚至更以前的工藝中已經(jīng)存在了。對(duì)外層圖形的蝕刻工藝來說，由于它所體現(xiàn)的“倒溪”現(xiàn)像比絕大多數(shù)印制板工藝都突出，所以許多問題最后都反映在它上面。

對(duì)蝕刻質(zhì)量的基本要求就是能夠?qū)⒊刮g層下面以外的所有銅層完全去除干凈。從嚴(yán)格意義上講，如果要精確地界定，那么蝕刻質(zhì)量必須包括導(dǎo)線線寬的一致性和側(cè)蝕程度。由于目前腐蝕液的固有特點(diǎn)，不僅向下而且對(duì)左右各方向都產(chǎn)生蝕刻作用，所以側(cè)蝕幾乎是不可避免的。

側(cè)蝕問題是蝕刻參數(shù)中經(jīng)常被提出來討論的一項(xiàng)，它被定義為側(cè)蝕寬度與蝕刻深度之比， 稱為蝕刻因子。在印刷電路工業(yè)中，它的變化范圍很寬泛，從1：1到1：5。顯然，小的側(cè)蝕度或低的蝕刻因子是最令人滿意的。

蝕刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)及不同成分的蝕刻液都會(huì)對(duì)蝕刻因子或側(cè)蝕度產(chǎn)生影響，可以對(duì)其進(jìn)行控制。采用某些添加劑可以降低側(cè)蝕度。這些添加劑的化學(xué)成分一般屬于商業(yè)秘密，各自的研制者是不向外界透露的。

2.設(shè)備調(diào)整及與腐蝕溶液的相互作用關(guān)系

在印制電路加工中，氨性蝕刻是一個(gè)較為精細(xì)和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。反過來說它又是一個(gè)易于進(jìn)行的工作。一旦工藝上調(diào)通，就可以連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。關(guān)鍵是一旦開機(jī)就需保持連續(xù)工作狀態(tài)。蝕刻工藝在極大的程度上依賴設(shè)備的良好工作狀態(tài)。就目前來講，無(wú)論使用何種蝕刻液，必須使用高壓噴淋，而且為了獲得較整齊的線條側(cè)邊和高質(zhì)量的蝕刻效果，必須嚴(yán)格選擇噴嘴的結(jié)構(gòu)和噴淋方式。為得到良好的側(cè)面效果，出現(xiàn)了許多不同的理論，形成不同的設(shè)計(jì)方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)。所有有關(guān)蝕刻的理論都承認(rèn)這樣一條最基本的原則，即盡量快地讓金屬表面不斷的接觸新鮮的蝕刻液。

3.關(guān)于上下板面，導(dǎo)入邊與后入邊蝕刻狀態(tài)不同的問題

大量的涉及蝕刻質(zhì)量方面的問題都集中在上板面上被蝕刻的部分。了解這一點(diǎn)是十分重要的。這些問題來自印制電路板的上板面蝕刻劑所產(chǎn)生的膠狀板結(jié)物的影響。膠狀板結(jié)物堆積在銅表面上，一方面影響了噴射力，另一方面阻擋了新鮮蝕刻液的補(bǔ)充，造成了蝕刻速度的降低。正是由于膠狀板結(jié)物的形成和堆積使得板子的上下面圖形的蝕刻程度不同。這也使得在蝕刻機(jī)中板子先進(jìn)入的部分容易蝕刻的徹底或容易造成過腐蝕，因?yàn)槟菚r(shí)堆積尚未形成，蝕刻速度較快。反之，板子后進(jìn)入的部分進(jìn)入時(shí)堆積已形成，并減慢其蝕刻速度。

4.蝕刻設(shè)備的維護(hù)

蝕刻設(shè)備維護(hù)的最關(guān)鍵因素就是要保證噴嘴的清潔，無(wú)阻塞物而使噴射的通暢。阻塞物或結(jié)渣會(huì)在噴射壓力作用下沖擊版面。假如噴嘴不潔，那么會(huì)造成蝕刻不均勻而使整塊PCB報(bào)廢。明顯地，設(shè)備的維護(hù)就是更換破損件和磨損件，包括更換噴嘴，噴嘴同樣存在磨損的問題。除此之外，更為關(guān)鍵的問題是保持蝕刻機(jī)不存在結(jié)渣，在許多情況下都會(huì)出現(xiàn)結(jié)渣堆積。結(jié)渣的堆積過多，甚至?xí)?duì)蝕刻液的化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。同樣，如果蝕刻液出現(xiàn)過量的化學(xué)不平衡，結(jié)渣就會(huì)愈加嚴(yán)重。結(jié)渣堆積的問題怎么強(qiáng)調(diào)都不過分。一旦蝕刻液突然出現(xiàn)大量結(jié)渣的情況，通常是一個(gè)信號(hào)，即溶液的平衡出現(xiàn)問題。這就應(yīng)該用較強(qiáng)的鹽酸作適當(dāng)?shù)厍鍧嵒驅(qū)θ芤哼M(jìn)行補(bǔ)加。

殘膜也可以產(chǎn)生結(jié)渣物，極少量的殘膜溶于蝕刻液中，然后形成銅鹽沉淀。殘膜所形成的結(jié)渣說明前道去膜工序不徹底。去膜不良往往是邊緣膜與過電鍍共同造成的結(jié)果。

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