PCB电路板蚀刻工艺及过程控制

PCB 电路板蚀刻工艺及过程控制印刷线路板从光板到显出线路图形的过程是一个比较复杂的物理和化学反应的过程，本文就对其最后的一步--蚀刻开展解析。目前，印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采纳"图形电镀法"。即先在板子外层需保存的铜箔部分上，也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层，然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉，称为蚀刻。一.蚀刻的种类要注意的是，蚀刻时的板子上面有两层铜。在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的，其余的将形成最终所需要的电路。这种类型的图形电镀，其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜，感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。这种工艺称为“全板镀铜工艺“。与图形电镀相比，全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。同时,侧腐蚀会严重影响线条的均匀性。在印制板外层电路的加工工艺中，还有另外一种方法，就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。这种方法非常近似于内层蚀刻工艺，可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。目前，锡或铅锡是最常用的抗蚀层，用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液，与锡或铅锡不发生任何化学反应。氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。此外，在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。以硫酸盐为基的蚀刻药液，使用后，其中的铜可以用电解的方法分离出来，因此能够重复使用。由于它的腐蚀速率较低，一般在实际生产中不多见，但有望用在无氯蚀刻中。有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。由于包括经济和废液处理方面等许多原因，这种工艺尚未在商用的意义上被大量采纳.更进一步说，硫酸-双氧水，不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻，而这种工艺不是 PCB 外层制作中的主要方法，故决大多数人很少问津。二蚀刻质量及先期存在的问题・对蚀刻质量的基本要求就是能够将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除洁净，止此而已。从严格意义上讲，假如要准确地界定，那么蚀刻质量必须包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。由于目前腐蚀液的固有特点，不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用，所以侧蚀几乎是不可防止的。侧蚀问题是蚀刻参数中常常被提出来讨论的一项，它被定义为侧蚀宽度与蚀刻深度之比，称为蚀刻因子。在印刷电路工业中，它的变化范围很广泛，从 1: 1 到 1: 5。显然，小的侧蚀度或低的蚀刻因子是最令人满意的。蚀刻设...