Процесс травления печатных плат и управление процессом

Aug. 12, 2022   |   588 взгляды

Процесс печатной платы от оптической платы до отображения рисунка схемы представляет собой относительно сложный процесс физических и химических реакций. В данной работе анализируется последний этап – травление. В настоящее время типичным процессом обработки печатных плат (PCB) является «нанесение рисунка». То есть на часть медной фольги предварительно наносится слой антикоррозионного слоя свинца и олова, который должен оставаться на внешнем слое платы, то есть на графической части схемы, а затем наносится остальная часть медной фольги. химически корродируют, что называется травлением.

Тип травления:

Следует отметить, что при травлении на плате остается два слоя меди. В процессе травления внешнего слоя должен быть полностью вытравлен только один слой меди, а остальные сформируют окончательную требуемую схему. Этот тип гальванического покрытия характеризуется тем, что слой медного покрытия существует только под коррозионно-стойким слоем свинца и олова.

Другой процесс заключается в том, что вся плата покрывается медью, а часть за пределами светочувствительной пленки представляет собой только оловянный или свинцово-оловянный коррозионностойкий слой. Этот процесс называется «процесс полного меднения». По сравнению с нанесением по образцу самым большим недостатком меднения на всей плате является то, что медь должна быть нанесена дважды везде на плате, и они должны подвергаться коррозии во время травления. Поэтому, когда ширина проволоки очень мала, возникает ряд проблем. В то же время боковая коррозия серьезно повлияет на равномерность линий.

В технологии обработки внешнего контура печатной платы есть еще один метод, заключающийся в использовании фоточувствительной пленки вместо металлического покрытия в качестве антикоррозионного слоя. Этот метод очень похож на процесс травления внутреннего слоя, и вы можете обратиться к травлению в процессе изготовления внутреннего слоя.

В настоящее время олово или олово-свинец являются наиболее часто используемым резистивным слоем, который используется в процессе травления травильным раствором аммиака. Травильный раствор аммиака представляет собой широко используемый химический раствор, который не вступает в химическую реакцию с оловом или свинцовым оловом. Травильный раствор аммиака в основном относится к травильному раствору аммиачной воды / хлорида аммиака.

Кроме того, раствор для травления аммиачной водой/сульфатом аммиака также можно купить на рынке. Гравировальный раствор на основе меди в сульфате можно отделить электролизом после использования, чтобы его можно было использовать повторно. Из-за низкой скорости коррозии он, как правило, редко используется в реальном производстве, но ожидается, что он будет использоваться при травлении без хлора.

Кто-то пытался использовать перекись водорода серной кислоты в качестве травителя для травления внешнего рисунка. По многим причинам, включая экономию и очистку отработанной жидкости, этот процесс не нашел широкого коммерческого применения. Кроме того, перекись водорода серной кислоты не может быть использована для травления слоя свинцово-оловянного резиста, и этот процесс не является основным методом в производство внешнего слоя печатной платы, поэтому большинство людей редко обращают на это внимание.

Качество травления и ранее существовавшие проблемы:

Основное требование к качеству травления — полностью удалить все слои меди, кроме антикоррозийного слоя под ним, и все. Строго говоря, если мы хотим его точно определить, качество травления должно включать в себя постоянство ширины проволоки и степень боковой эрозии. Из-за свойств, присущих текущему коррозионному раствору, он может травить не только вниз, но и влево и вправо, поэтому боковая эрозия практически неизбежна.

Проблема бокового травления часто обсуждается в параметрах травления. Он определяется как отношение ширины бокового травления к глубине травления, которое называется коэффициентом травления. В печатной промышленности он имеет широкий диапазон изменений, от 1:1 до 1:5. Очевидно, что небольшое боковое травление или низкий коэффициент травления являются наиболее удовлетворительными.

Структура травильного оборудования и травильный раствор с различными компонентами будут влиять на коэффициент травления или степень бокового травления, или, оптимистично говоря, их можно контролировать. Степень боковой коррозии можно уменьшить, используя некоторые добавки. Химические компоненты этих присадок, как правило, являются коммерческой тайной, и их разработчики не разглашают их внешнему миру.

Во многих отношениях качество травления существовало задолго до того, как печатные платы вошли в травильный станок. Поскольку существует очень тесная внутренняя связь между различными процессами или процессами обработки печатных плат, не существует процесса, на который не влияют другие процессы и который не влияет на другие процессы. Многие проблемы, идентифицированные как качество травления, на самом деле существовали в предыдущем процессе удаления пленки или даже больше.

Для процесса травления внешней графики многие проблемы в конечном итоге отражаются на нем, потому что его изображение «обратного потока» более заметно, чем в большинстве процессов печатных плат. В то же время это также связано с тем, что травление является последним этапом в длинной серии процессов, начинающихся с самопокрытия и светочувствительности. После этого внешний рисунок успешно переносится. Чем больше ссылок, тем больше вероятность проблем. Это можно рассматривать как особый аспект процесса производства печатных плат.

Теоретически, после того, как печатная плата поступит на стадию травления, в процессе обработки печатной платы методом гальванического покрытия идеальным состоянием должно быть: общая толщина меди и олова или меди и свинцового олова после гальванического покрытия не должна превышать толщину гальванического покрытия. устойчивая светочувствительная пленка, благодаря чему гальванический рисунок полностью перекрывается «стенками» с обеих сторон пленки и внедряется в нее. Однако в реальном производстве гальванический рисунок печатных плат во всем мире намного толще светочувствительного рисунка после гальванического покрытия. В процессе гальванического покрытия меди и олова, поскольку высота покрытия превышает светочувствительную пленку, существует тенденция горизонтального накопления, что приводит к проблемам. Антикоррозионный слой олова или свинца и олова, покрытый над линией, простирается в обе стороны, образуя «край», покрывая небольшую часть фоточувствительной пленки под «краем».

«Край», образованный оловом или свинцовым оловом, делает невозможным полное удаление фоточувствительной пленки при снятии пленки, оставляя небольшую часть «остатков клея» под «краем». «Остатки клея» или «моя пленка», оставшиеся под «краем» резиста, приведут к неполному травлению. Линии образуют «медные корни» с обеих сторон после травления, что сужает расстояние между линиями, в результате чего печатная плата не соответствует требованиям Стороны А и даже может быть забракована. Отказ значительно увеличит себестоимость производства печатных плат.

Кроме того, во многих случаях растворение образуется за счет реакции. В производстве печатных плат остаточная пленка и медь также могут накапливаться в агрессивном растворе и блокировать сопло коррозионной машины и кислотостойкий насос, поэтому их необходимо останавливать для обработки и очистки, что влияет на эффективность работы.