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蚀刻参数对印制板图形精度的影响

印制板的蚀刻工艺所用的蚀刻液种类较多,针对我们使用的碱性蚀刻液来说,影响其蚀刻效果的因素有铜离子浓度、pH值、氯离子浓度及温度等。蚀刻液中Cu:+浓度、pH值、NH4Cl浓度和蚀刻液的温度,都影响着蚀刻速率。要保证良好的蚀刻质量,需控制好上述各因素。
  1铜离子浓度
  蚀刻液中Cuz+起着氧化剂作用,其浓度的高低是影响蚀刻速率的主要因素。在印制板蚀刻过程中,随着铜的不断溶解,溶液的比重将不断升高。经实践证实:随着铜离子浓度增加,蚀刻速率逐渐加快,但溶液中铜离子增加到一定程度时蚀刻速率反而下降。通过控制比重,来保证蚀刻液中铜离子的浓度。最佳的铜量浓度为90g/l-125g/I之间。
  2pH值
  由于氨水浓度大小直接影响蚀刻液的pH值,因此pH值影响即是氨水浓度对蚀刻的影响。通常控制蚀刻液的pH值在8.3-8.8之间。pH值低于8.0时,蚀刻速率减慢,且对金属抗蚀层有侵蚀;而且蚀刻液容易出现沉淀,堵塞喷嘴,造成蚀刻困难。DH值高于9.0时,蚀刻的侧蚀增大,影响蚀刻精度。
  当pH值保持在8.3-8.8时,蚀刻速率较理想,而且不会使锡变黑。
  3氯离子
  氯离子是以氯化铵(NH4Cl)形式加入蚀刻液中的。随着蚀刻的进行,须不断补加蚀刻盐,其主要成分为NH4Cl,保证Cl-的含量,防止蚀刻速率降低。但Cl-含量过高时,又会引起金属抗蚀层被侵蚀。经试验证明,Cl-的含量为160g/L-175g/L时,蚀刻速率比较好;当低于140g/L时,则蚀刻速率较慢。
  4温度
  一般来说,蚀刻速率随温度的升高而加快,而对侧蚀与稳定pH值来讲,温度低则有利。但低于40℃时,蚀刻速率太慢,并会增大侧蚀量,影响蚀刻精度。一般印制板的蚀刻温度保持在45℃-50℃,对精细线路的蚀刻,则应保持在42℃-46℃范围内,蚀刻速率快,且效果理想。高于50℃蚀刻,由于溶液蒸发快,氨气加速逸出,致使蚀刻液不稳定,此时铜含量、氯离子含量增加,pH值下降,蚀刻速率反而变慢,造成“欲速则不达”。
  5蚀刻方式
  印制板蚀刻的质量与所选用设备的蚀刻方式关系密切。常用的蚀刻方式为喷淋蚀刻。蚀刻效果与设备的抽风速度、添加排放系统、喷嘴的形状及喷洒压力、输送速率等有关。印制板在蚀刻传输中其上下两面及左右两边的蚀刻速率也会有一定的差异,在按常规蚀刻时经常会出现上下蚀刻不认窒蟆?br>通过试验所获得的经验,即通过分别调节上下喷嘴的喷淋压力、喷嘴的分布、角度进行改善,或者增加上喷嘴或下喷嘴的数量,来改善上下板面蚀刻不均的问题。
  对于印制板中心与其边缘蚀刻不均匀的现象。通过采取压力差的工艺方法或采用间歇式喷淋的蚀刻工艺方法来解决。
  对于小批量的高精细导电图形的印制板,在蚀刻时还可采用单面蚀刻的方法。