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影響pcb線路板蝕刻問題描述——西安速佳電子

發布時間:2020-8-3    來源:西安速佳電子     點擊次數:6748

影響pcb線路板蝕刻問題描述——西安速佳電子   

影響pcb線路板蝕刻問題很多﹐下面將概述幾點﹕

  1.蝕刻方式﹕浸泡和鼓泡式蝕刻會造成較大的側蝕﹐潑濺和噴淋式蝕刻的側蝕較小﹐尤以噴淋蝕刻的效果最好。蝕刻液的種類﹕不同的蝕刻液,其化學組分不相同﹐蝕刻速率就不一樣﹐蝕刻系數也不一樣。例如﹕酸性氯化銅蝕刻液的蝕刻系數通常為3﹐而堿性氯化銅蝕刻系數可達到4。蝕刻速率﹕蝕刻速率慢會造成嚴重側蝕。提高蝕刻質量與加快蝕刻速率有很大的關系,蝕刻速度越快,基板在蝕刻中停留的時間越短﹐側蝕量將越小﹐蝕刻出的圖形會更清晰整齊。蝕刻液的PH值﹕堿性蝕刻液的PH值較高時﹐側蝕會增大。為了減少側蝕﹐PH值一般應控制在8.5以下。蝕刻液的密度﹕堿性蝕刻液的密度太低會加重側蝕﹐選用高銅濃度的蝕刻液對減少側蝕非常有利。銅箔厚度﹕要達到最小側蝕的細導線的蝕刻﹐最好采用(超)薄銅箔。而且線寬越細﹐銅箔厚度應越薄。因為,銅箔越薄在蝕刻液中的時間會越短﹐側蝕量就越小。

  2.提高基板與基板之間蝕刻速率的一致性

  在連續的板蝕刻中﹐蝕刻速率的一致性越高﹐越能獲得蝕刻均勻的板。要達到這一個要求﹐必須保證蝕刻液在蝕刻的整個過程始終保持在最佳的蝕刻狀態。這就要選擇容易再生和補償,而蝕刻速率又容易控制的蝕刻液,并選用能提供恒定的操作條件和能自動控制各種溶液參數的工藝和設備,通過控制溶銅量、PH值、溶液的濃度、溫度及溶液流量的均勻性(噴淋系統或噴嘴,以至噴嘴的擺動)等來實現蝕刻速率的一致性。

  3.提高基板表面的蝕刻速率的均勻性

  PCB線路板基板的上下兩面以及板面上各部位的蝕刻的均勻性,皆決定于板表面受到蝕刻劑流量的均勻性所影響。在蝕刻的過程中﹐上下板面的蝕刻速率往往并不一致。一般來說﹐下板面的蝕刻速率會高于上板面。因為上板面有溶液的堆積﹐減弱了蝕刻反應的進行,但可以通過調整上下噴嘴的噴淋壓力來解決上下板面蝕刻不均的現象。蝕刻工藝的一個普遍問題是在相同的時間里使全部板面都蝕刻干凈是很難做到的。因基板的邊緣位置比中心部位蝕刻得更快,故很難做到同時使全部蝕刻都干凈。而采用噴淋系統并使噴嘴擺動噴射是一個有效的解決措施。要更進一步地改善,可以透過對板中心和邊緣處不同的噴淋壓力,以及對板前沿和板后端采用間歇蝕刻的方法﹐達到整個板面的蝕刻均勻性。

  4.提高安全處理和蝕刻薄銅箔及薄層壓板的能力,在蝕刻薄層板時(如:多層板的內層板),基板容易卷繞在滾輪和傳送輪上而造成廢品,所以蝕刻內層板的設備必須要保證能平穩地及可靠地處理薄的層壓板,F時,許多設備制造商在蝕刻機內附加齒輪或滾輪來防止卷繞的情況,但更好的方法卻是附加左右搖擺的四氟乙烯涂包線作為薄層壓板傳送時的支撐物。對于薄銅箔(例如1/2或1/4盎司)的蝕刻,必須保證銅面不被擦傷或劃傷。有時較劇烈的振顫都有可能損傷銅箔。

  5.減少污染的問題

  銅對水的污染是印制電路生產中普遍存在的問題﹐而氨堿蝕刻液的使用更加重了這個問題。因為銅與氨絡合﹐不容易用離子交換法或堿沈淀法除去。所以﹐采用無銅的添加液來漂洗板子(第二次噴淋操作的方法)﹐可大大地減少銅的排出量。然后﹐再用空氣刀在水漂洗之前將板面上多余的溶液去除﹐從而減輕了水對銅的蝕刻的鹽類的漂洗負擔。在自動蝕刻系統中,銅濃度是以比重來控制的。在印制線路板的蝕刻過程中﹐隨著銅不斷地被溶解﹐當溶解的比重不斷升高至超過一定的數值時﹐系統便會自動補加氯化銨和氨的水溶液﹐使比重調整回合適的范圍。一般的比重應控制在18~240Be。

  溶液PH值的影響

  蝕刻液的PH值應保持在8.0~8.8之間。若PH值下降到8.0以下時,將會對金屬抗蝕層不利。另一方面﹐蝕刻液中的銅不能被完全絡合成銅氨絡離子﹐使溶液在槽底形成泥狀沈淀,而這些沈淀物能在加熱器上結成硬皮﹐可能會損壞加熱器﹐還會使泵和噴嘴受到堵塞﹐給蝕刻造成困難。如果溶液PH值過高﹐蝕刻液中的氨過飽和﹐游離氨便會釋放到大氣之中﹐導致環境污染。再說﹐溶液的PH值增大也會增大側蝕的程度﹐繼而影響蝕刻的精度。

  氯化銨含量的影響

  通過蝕刻再生的化學反應可以看出﹕﹝Cu(NH3)2﹞1+的再生需要有過量的NH3和NH4CL存在。如果溶液中缺乏NH4CL,而使大量的﹝Cu(NH3)2﹞1+得不到再生﹐蝕刻速率就會降低﹐以至失去蝕刻能力。所以﹐氯化銨的含量對蝕刻速率影響很大。隨著蝕刻的進行﹐要不斷補加氯化銨。但是﹐溶液中CL含量過高會引起抗蝕層被浸蝕。一般蝕刻液中NH4CL含量應在150g/L左右。

  溫度的影響

  蝕刻速率與溫度有著很大的關系,蝕刻速率會隨著溫度升高而加快﹐蝕刻液溫度低于40℃﹐蝕刻速率會很慢﹐而蝕刻速率過慢則會增大側蝕量﹐影響蝕刻質量。當溫度高于60℃﹐蝕刻速率會明顯地增大,但NH3的揮發量也大大地增加﹐導致環境污染并使蝕刻液中化學組份比例失調。故一般應控制在45℃~55℃為宜。

  蝕刻液的調整

  自動控制調整,隨著蝕刻的進行,蝕刻液中銅的含量不斷增加﹐比重亦逐漸升高。當蝕刻液中銅濃度達到一定的高度時就要及時調整。在自動控制補加裝置中﹐是利用比重控制器來控制蝕刻液的比重。當比重升高時﹐會自動排放出溶液﹐并添加新的補加液﹐使蝕刻液的比重調整到允許的范圍。補加液要事先配制好并放入補加桶內﹐使補加桶的液面保持在一定的高度。

  蝕刻過程中常見的問題

  蝕刻速率降低:蝕刻速率降低與許多因素有關,故需要檢查蝕刻條件(例如﹕溫度、噴淋壓力、溶液比重、PH值和氯化銨的含量等)﹐使其達到適宜的范圍。

  蝕刻溶液中出現沈淀:是由于氨的含量過低(PH值降低)﹐或水稀釋溶液等原因造成的(例如:冷卻系統漏水等)。溶液比重過高也會造成沈淀。

  抗蝕鍍層被浸蝕:是由于蝕刻液PH值過低或CL含量過高所造成的。

  銅的表面發黑,蝕刻不動。蝕刻液中NH4CL的含量過低所造成的。

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