PCB加工之蝕刻質(zhì)量及先期問題分析
對蝕刻質(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,止此而已。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對蝕刻因子或側(cè)蝕度產(chǎn)生影響,或者用樂觀的話來說,可以對其進(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。至于蝕刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)問題,后面的章節(jié)將專門討論。
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€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)印制電路板工藝都突出,所以許多問題最后都反映在它上面。同時,這也是由于蝕刻是自貼膜,感光開始的一個長系列工藝中的最后一環(huán),之后,外層圖形即轉(zhuǎn)移成功了。環(huán)節(jié)越多,出現(xiàn)問題的可能性就越大。這可以看成是印制電路生產(chǎn)過程中的一個很特殊的方面。
從理論上講,印制電路進(jìn)入到蝕刻階段后,在圖形電鍍法加工印制電路的工藝中,理想狀態(tài)應(yīng)該是:電鍍后的銅和錫或銅和鉛錫的厚度總和不應(yīng)超過耐電鍍感光膜的厚度,使電鍍圖形完全被膜兩側(cè)的“墻”擋住并嵌在里面。然而,現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,全世界的印制電路板在電鍍后,鍍層圖形都要大大厚于感光圖形。在電鍍銅和鉛錫的過程中,由于鍍層高度超過了感光膜,便產(chǎn)生橫向堆積的趨勢,問題便由此產(chǎn)生。在線條上方覆蓋著的錫或鉛錫抗蝕層向兩側(cè)延伸,形成了“沿”,把小部分感光膜蓋在了“沿”下面。
錫或鉛錫形成的“沿”使得在去膜時無法將感光膜徹底去除干凈,留下一小部分“殘膠”在“沿”的下面。“殘膠”或“殘膜”留在了抗蝕劑“沿”的下面,將造成不完全的蝕刻。線條在蝕刻后兩側(cè)形成“銅根”,銅根使線間距變窄,造成印制板不符合甲方要求,甚至可能被拒收。由于拒收便會使PCB的生產(chǎn)成本大大增加。
另外,在許多時候,由于反應(yīng)而形成溶解,在印制電路工業(yè)中,殘膜和銅還可能在腐蝕液中形成堆積并堵在腐蝕機(jī)的噴嘴處和耐酸泵里,不得不停機(jī)處理和清潔,而影響了工作效率。
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