❶ 酸性蝕刻葯水結晶怎麼處理
酸性蝕刻液的主要成份:CuCL2.2H2O, HCl,NaCl,NH4Cl,H2O 酸性氯化銅蝕刻過程的主要化學反應在蝕刻過程中,氯銅中的Cu2+具有氧化性,能將板氧 化成Cu+ ,其反應如下: 蝕刻反應:Cu+CuCl2=Cu2Cl2 形成的Cu2Cl2是不易溶於水的,在有過量的Cl-存在下,能形成可溶性的絡合離子,其反應如下: 絡合反應: Cu2Cl2 +4Cl- =2[CuCl3]2- 隨著銅的蝕刻,溶液中的Cl+越來越多,蝕刻能力很快就會下降,直到最後失去效能。為保持蝕刻能力,可以過溶液再生的方式將Cu+重新生成Cu2+.恢復蝕刻能力. 蝕刻液的再生: 再生的原理主要是利用氧化劑將溶液中的Cu1+ 氧化成Cu2+。 再生方法一般有以下幾種。 1) 通氧氣或壓縮空氣再生:主要的再生反應為:2Cu2Cl2+4HCl+O2 ->4CuCl2+2H2O 但此方法再生反應速率很低。 2)氯氣再生:主要的再生反應為:Cu2Cl2+Cl2 ->2CuCl2由於氯氣是強氧化劑,直接通 氯氣是再生的最好方法。因為它的成本低,再生速率快。但是,很難做到使氯氣全部都參 加反應,如有氯氣溢出,會污染環境。故該法要求蝕刻設備密封。 3)電解再生: 主要的再生反應為:在直流電的作用下,在陽極:Cu1+ -e=Cu2+ 在陰極:Cu1+ +e->Cu這種方法的優點是可以直接回收多餘的銅,同時又使Cu1+氧化成Cu2+,使蝕刻液得到再生。但是此方法的再生設備投入較大且 要消耗較多的電能。
❷ 什麼叫酸性蝕刻液
目前,市場上的酸性蝕刻工藝可以分為鹽酸氯化銅體系、鹽酸氯化銅 氯酸鈉體系、鹽酸氯化銅 雙氧水體系三種蝕刻工藝,在生產過程中通過補加鹽酸 空氣、鹽酸 氯酸鈉、鹽酸 雙氧水和少量的添加劑來實現線路板板的連續蝕刻生產。EL-302是一款單液型多組份酸性蝕刻添加劑,是專業用於線路板酸性蝕刻生產的輔助劑,在酸性蝕刻工藝中起到加速、護岸、浸潤、安定的作用。若將起到加速、護岸、浸潤、安定的作用。若將EL-302酸性蝕刻添加劑配合電解提銅再生工藝使用,配製的循環再生蝕刻液蝕刻速度可顯著提升,葯液穩定高效,特別適用於精細線路板製造。蝕刻液蝕刻速度可顯著提升,葯液穩定高效,
❸ 影響蝕刻的主要參數
影響蝕刻的參數主要有蝕刻液的組成成分、濃度、酸鹼度、添加劑種類、蝕刻方式等。
下面分別說明:
1,蝕刻液的組成。針對同一種金屬材質來說,蝕刻液的配方可以有好多種,以銅板為例,既可以使用三氯化鐵系列的蝕刻液,也可以使用氯化銅蝕刻液、還有雙氧水蝕刻液等。事實證明,不同系列的蝕刻液蝕刻速度差別很大,同時蝕刻效果(蝕刻面的平整度、側蝕大小)也是存在較大的差別。
2,濃度。濃度大小當然影響蝕刻速度。但並不是說濃度越大蝕刻速度也就越大。實際生產中需要將蝕刻液的濃度控制在一定范圍之內。
3,酸鹼度。對於金屬材質而言,溶液保持一定的酸鹼度是很重要的。我們通常使用的蝕刻液以酸性蝕刻液為主,鹼性蝕刻液使用較少。
4,添加劑和蝕刻方式的影響。蝕刻過程實質是化學反應的過程,但也有一部分物理因素起作用。比如,靜止蝕刻跟噴淋蝕刻的差別還是非常大的。而添加劑的作用也不容忽視,通過添加合適的添加劑,可以改善蝕刻的均勻性、減小側蝕量等。
❹ 蝕刻液的各種蝕刻液特點
1) 蝕刻機理: Cu+CuCl2→Cu2Cl2
Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2-
2) 影響蝕刻速率的因素:影響蝕刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蝕刻液的溫度等。
a、Cl-含量的影響:溶液中氯離子濃度與蝕刻速率有著密切的關系,當鹽酸濃度升高時,蝕刻時間減少。在含有6N的HCl溶液中蝕刻時間至少是在水溶液里的1/3,並且能夠提高溶銅量。但是,鹽酸濃度不可超過6N,高於6N鹽酸的揮發量大且對設備腐蝕,並且隨著酸濃度的增加,氯化銅的溶解度迅速降低。
添加Cl-可以提高蝕刻速率的原因是:在氯化銅溶液中發生銅的蝕刻反應時,生成的Cu2Cl2不易溶於水,則在銅的表面形成一層氯化亞銅膜,這種膜能夠阻止反應的進一步進行。過量的Cl-能與Cu2Cl2絡合形成可溶性的絡離子(CuCl3)2-,從銅表面上溶解下來,從而提高了蝕刻速率。
b、Cu+含量的影響:根據蝕刻反應機理,隨著銅的蝕刻就會形成一價銅離子。較微量的Cu+就會顯著的降低蝕刻速率。所以在蝕刻操作中要保持Cu+的含量在一個低的范圍內。
c、Cu2+含量的影響:溶液中的Cu2+含量對蝕刻速率有一定的影響。一般情況下,溶液中Cu2+濃度低於2mol/L時,蝕刻速率較低;在2mol/L時速率較高。隨著蝕刻反應的不斷進行,蝕刻液中銅的含量會逐漸增加。當銅含量增加到一定濃度時,蝕刻速率就會下降。為了保持蝕刻液具有恆定的蝕刻速率,必須把溶液中的含銅量控制在一定的范圍內。
d、溫度對蝕刻速率的影響:隨著溫度的升高,蝕刻速率加快,但是溫度也不宜過高,一般控制在45~55℃范圍內。溫度太高會引起HCl過多地揮發,造成溶液組分比例失調。另外,如果蝕刻液溫度過高,某些抗蝕層會被損壞。 1) 蝕刻機理: CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2
Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl
2) 影響蝕刻速率的因素:蝕刻液中的Cu2+濃度、pH值、氯化銨濃度以及蝕刻液的溫度對蝕刻速率均有影響。
a、Cu2+離子濃度的影響:Cu2+是氧化劑,所以Cu2+的濃度是影響蝕刻速率的主要因素。研究銅濃度與蝕刻速率的關系表明:在0~82g/L時,蝕刻時間長;在82~120g/L時,蝕刻速率較低,且溶液控制困難;在135~165g/L時,蝕刻速率高且溶液穩定;在165~225g/L時,溶液不穩定,趨向於產生沉澱。
b、溶液pH值的影響:蝕刻液的pH值應保持在8.0~8.8之間,當pH值降到8.0以下時,一方面對金屬抗蝕層不利;另一方面,蝕刻液中的銅不能被完全絡合成銅氨絡離子,溶液要出現沉澱,並在槽底形成泥狀沉澱,這些泥狀沉澱能在加熱器上結成硬皮,可能損壞加熱器,還會堵塞泵和噴嘴,給蝕刻造成困難。如果溶液pH值過高,蝕刻液中氨過飽和,游離氨釋放到大氣中,導致環境污染;同時,溶液的pH值增大也會增大側蝕的程度,從而影響蝕刻的精度。
c、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]+的再生需要有過量的NH3和NH4Cl存在,如果溶液中缺乏NH4Cl,大量的[Cu(NH3)2]+得不到再生,蝕刻速率就會降低,以致失去蝕刻能力。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。
d、溫度的影響:蝕刻速率與溫度有很大關系,蝕刻速率隨著溫度的升高而加快。蝕刻液溫度低於40℃,蝕刻速率很慢,而蝕刻速率過慢會增大側蝕量,影響蝕刻質量;溫度高於60℃,蝕刻速率明顯增大,但NH3的揮發量也大大增加,導致污染環境並使蝕刻液中化學組分比例失調。故溫度一般控制在45~55℃為宜。 1) 蝕刻機理: FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl
FeCl3+CuCl→FeCl2+CuCl2
CuCl2+Cu→2 CuCl
2) 影響蝕刻速率的因素:
a、Fe3+濃度的影響:Fe3+的濃度對蝕刻速率有很大的影響。蝕刻液中Fe3+濃度逐漸增加,對銅的蝕刻速率相應加快。當所含超過某一濃度時,由於溶液粘度增加,蝕刻速率反而有所降低。
b、蝕刻液溫度的影響:蝕刻液溫度越高,蝕刻速率越快,溫度的選擇應以不損壞抗蝕層為原則,一般在40~50℃為宜。
c、鹽酸添加量的影響:在蝕刻液中加入鹽酸,可以抑制FeCl3水解,並可提高蝕刻速率,尤其是當溶銅量達到37.4g/L後,鹽酸的作用更明顯。但是鹽酸的添加量要適當,酸度太高,會導致液態光致抗蝕劑塗層的破壞。
d、蝕刻液的攪拌:靜止蝕刻的效率和質量都是很差的,原因是在蝕刻過程中在板面和溶液里會有沉澱生成,而使溶液呈暗綠色,這些沉澱會影響進一步的蝕刻。 蝕刻機理: Cu+(NH4)2S2O8→CuSO4+(NH4)2SO4
(NH4)2S2O8+H2O→H2SO4+(NH4)2SO4+(O)
Cu+(O) + H2SO4→CuSO4+H2O
若添加銀作為催化劑, Ag++ S2O82-→2SO42-+ Ag3+
Ag3++Cu→Cu2++ Ag+ 蝕刻機理: CrO3+H2O→H2CrO4
2H2CrO4+3Cu→Cr2O3+3CuO+2H2O
Cr2O3+3CuO+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3CuSO4+6H2O
總反應式為:2CrO3+3Cu+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3CuSO4+6H2O 蝕刻機理: H2O2→H2O+(O)
Cu+(O) →CuO
CuO+H2SO4→H2O+CuSO4
總反應式為:Cu+H2O2+H2SO4→2H2O+CuSO4
2、 蝕刻工藝流程
應用酸性蝕刻液進行蝕刻的典型工藝流程如下:
印製正圖像的印製板→檢查修版→鹼性清洗(可選擇)→水洗→表面微蝕刻(可選擇)→水洗→檢查→酸性蝕刻→水洗→酸性清洗例如5%~10%HCl→水洗→吹乾→檢查→去膜
↑
再生
應用鹼性蝕刻液進行蝕刻的典型工藝流程如下:
鍍覆金屬抗蝕層的印製板→去膜→水洗→吹乾→檢查修版→鹼性蝕刻→用不含Cu2+的補加液二次蝕刻→水洗→吹乾→檢查
❺ 線路板方面的問題,蝕刻在生產中,哪些原因會造成蝕板不凈並寫出原因分析!
1 前言
在印製板的製造過程中,採用化學反應的方式將不要部分之銅箔除去,使其形成電路圖
形的過程,稱之為蝕刻。
目前,業界採用的蝕刻液,主要分為酸性氯化銅刻液和鹼性氯化銅蝕刻液。
酸性氯化銅蝕刻液,採用氯化銅、鹽酸、氯化鈉或氯化銨所配成,所採用的抗蝕劑是干
膜、液態光致抗蝕劑等。它一般適用於多層印製板的內層板電路圖形的製作或微波印製板陰
版法直接蝕刻圖形的製作。它具有以下特點:
( I)蝕刻速率容易控制,蝕刻液在穩定狀態下能達到高的蝕刻質量;
(2)溶銅量大;
(3)蝕刻液容易再生與回收,從而減少污染。
鹼性氯化銅蝕刻液,是以氯化銅、氯化銨、氨水所配成,並加入補助成分如氯化鈷、氯
化訥、碳酸銨或其它含硫化合物等,以加強蝕刻液的特性。它一般適用於多層印製板的外層
板電路圖形的製作。它具有以下特點:
(1)適用於圖形電鍍之金屬抗蝕層,如鍍覆金、鎳、錫鉛合金,及純錫印製板的蝕刻;
(2)蝕刻速率快(可達 70um/ min以上),側蝕小;
(3)溶銅能力高,蝕刻容易控制;
(4)蝕刻液能連續再生循環使用,成本低。
本文將在對採用鹼性氯化銅蝕刻液進行多層印製板的外層圖形製作工藝進行簡單介紹的
同時,對其過程品質控制技術作較為詳細的論述。
2多層印製板外層圖形製作的蝕刻工藝技術
2.1多層印製板外層圖形製作之蝕刻工藝技術
對於多層印製板外層圖形製作之蝕刻工序,是將經圖形電鍍後,並經檢驗合格的印製板,
通過脫膜、蝕刻、退錫等工藝操作,製作出線路圖形的過程。上述過程,通常採用連線式設
置。
多層印製板外層圖形蝕刻製作工藝過程如下:
2.2 外層圖形蝕刻製作之脫膜處理
脫膜機之操作控制記錄參見下表1。
表1脫膜機之操作控制記錄
日期
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
記錄時間9:208:30脫膜液溫度
第一段470C480C
第二段450C450C噴葯壓力
上噴嘴27psi29psi
下噴嘴30psi28psi噴水壓力1.4KG1.5KG脫膜傳輸速度1.0 m/min1.0m/min噴嘴狀況正常正常備注 2.3外層圖形製作之蝕刻控制
蝕刻機之操作控制記錄參數見下表
表2蝕刻機之操作控制記錄
日期
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
記錄時間8:309:45蝕刻液溫度500C510C噴葯壓力
上噴嘴28psi30psi
下噴嘴30psi27psi噴水壓力1.6KG1.5KG自動加葯系統運作狀況正常正常噴嘴狀況正常正常備注 2.4外層圖形蝕刻製作之退錫處理
在多層印製板這外層圖形製作過程中,需在圖形電鍍銅後,在加厚的鍍銅圖形(線路、金屬化孔壁及焊盤等)上鍍上一層錫鍍層,其作用為在蝕刻過程中保護圖形不腐蝕,從而減少由所造成的質量損失。但當圖形蝕刻完成後,需要將這層保護圖形的錫鍍層退去,此作用過程稱之用退錫處理。
目前,業界普遍採用的是硝酸型退錫劑(除採用硝酸作為退錫劑外,內含氧化劑、穩定劑、表面活化劑等)。退錫速度與含氟型相差不大,放熱輕微,沒有或很少沉澱。對環氧樹脂表面不腐蝕,且對銅基本腐蝕少、板在光亮。
退錫機之操作控制記錄參見下表3。
表3退錫機之操作控制記錄
日期
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
記錄時間8:409:20退錫液溫度300C300C退錫速度1.6 m/min1.8 m/min葯水噴淋壓力25 psi27 psi水洗壓力1.7kg/cm21.8 kg/cm2噴嘴狀況正常正常備注 3 多層印製外層圖形製作蝕刻之品質控制技術
3.1鹼性蝕刻用蝕刻鹽(U.E.F.L鹽)補加液(Replenisher)的來料控制(IQC)
為保證多層印製板蝕刻工序的正常動作,提高線條的蝕刻精度,需對鹼性蝕刻所採用的蝕刻鹽補加液進行來料分析控制。要求及分析結果參見下表4。
對於質量穩定且供應商資信度高之情況,可適漢減少分析頻率,或採取「STS」方式收貨。
表4U.E.F.L蝕刻鹽補加液(Replenisher)來料控制記錄
項目
要求
結果
氯含量(CL)
4.3~5.1N
4.9N
總鹼度
3.23.5M
3.2M
PH值
9.4~9.7
9.5
比重
1.040~ 1.060
1.053
3.2多層印製板外層圖形製作蝕刻的過程品質控制
3.2.1葯液分析控制
按工藝要求,需對蝕刻工序各功能段進行葯液的分析控制,並開出料單,及時添加調整到位,從而保證多層印製板圖形製作質量。
多層印製板外層圖形製作蝕刻過程之葯液分析控制參見下表5。
表5外層圖形製作之脫膜、蝕刻、退錫葯液分析控制
Process
Bath
Content
Analysis
Date
Item
Unit
Requirement
Mon
Tue
Wed
Thu
Fri
EtchingLine
D/F
Stripper
NaOH-A
%
1.5 2.5
1.9
1.8
1.7
1.6
1.9
NaOH-B
%
1.5 2.5
1.7
1.9
1.9
2.0
1.7UE-FL
Etching
PH
-
7.8 8.4
7.86
7.85
7.92
7.86
8.02
SG
-
1.160 1.180
1.168
1.169
1.170
1.168
1.167
Cu+2
g/1
100 130
117.8
116.
119.0
116.4
112.9
Cu+
g/1
<4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
Salt
Cl(m)
4.2 4.8
4.65
4.40
4.43
4.35
4.3UE-FL
Rep
PH
-
9.4 9.7
9.53
9.589.45
9.5
SG
-
1.040 1.060
1.053
1.0521.050
1.056
Salt
Cl(m)
4.3 4.7
4.63
4.554.6
4.61
NH3
N
3.2 3.6
33.3
3.30
3.28
3.29
3.28
Tin
StripperHNO3
%
85 100
92.5
93.5
95.4
92.8
90.8
SG
-
1.150 1.350
1.300
1.290
1.205
1.245
1.250
Cu
g/1
< 10
4
3.2.2銅之蝕刻速率控制
蝕刻液中的Cu2,濃度、PH值、氯化銨濃度和蝕刻液的溫度,都影響著蝕刻速率。若想得到好的蝕刻質量,就必須控制好上述各影響因素,才能控制好蝕刻溶液,使其一直處於穩定的最佳蝕刻狀態。
(1)蝕刻液中的CU2+,起氧化劑的作用,其濃度的高低是影響蝕刻速率的主要因素。有具有自動控制蝕刻系統的設置時,銅濃度是通過比重來控制的。在印製板蝕刻過程中,隨著銅的不斷溶解,溶液的比重將不斷升高,當比重超過一設定值時,自動控制蝕刻系統將自動補加氯化銨和氨水,調整蝕刻的比重到合適的范圍內。
(2)蝕刻液的PH值隨其所含的自由氨氣而定,通常母液保持在8.1至8.3之間,低於8.0時,一方面造成蝕刻速率減慢,且侵蝕錫等金屬抗蝕層;另一方面,蝕刻液中的銅不能被完全絡合成銅氨絡離子,溶液會出現沉澱,並在槽底形成泥狀沉澱,在加熱器上結成硬皮,從而損壞加熱器,還會堵塞泵和噴嘴,給蝕刻造成困難。但蝕刻液PH值過高,一方面會造成游離氨釋放引起的環境污染,另一方面,蝕刻液的PH值增大還會增大側蝕程度,最終影響蝕刻精度。
(3)氯化銨含量的影響,也即是氯離子濃度對蝕刻速率的影響。隨著蝕刻的進行,如果溶液中缺乏氯化銨,而使大量的[CU(NH3)2]+得不到再生。必然會導致蝕刻速率的降低,甚至失去蝕刻能力。所以,氯化銨的含量對蝕刻速率的影響很大,隨著蝕刻的進行,須不斷補加氯化銨。但需注意的是,溶液中氯離子的含量過高也不好,它會引起金屬抗蝕層被侵蝕。
(4)蝕刻速率與蝕刻液溫度有著很大的關系,蝕刻速率隨著溫度的升高而加快。一般控制在500C左右。蝕刻液溫度低於400C時,蝕刻速率很慢,並會增大側蝕量,直接影響到蝕刻質量。若溫度高於600C,蝕刻速率會明顯增大,但會導致氨揮發量增大的環境污染,並使蝕刻液中的化學組份比例失調。
此外,由於各生產廠家所選用的蝕刻設備的差異,加之「水池效應」的存在,印製板在蝕刻傳輸過程中,其上下兩面及左右兩邊的蝕刻速率也會有一定的差異。它可以通過調節上下各噴嘴的噴液壓力、噴嘴的分布、噴嘴的角度等來進行改善。
多層印製板外層圖形製作之蝕刻速率控制測定參見下表6。
表6外層圖形製作之蝕刻速率控制測定表
日期
傳輸速度
英寸/分
噴淋壓力(psi)
蝕刻速率(μ〞/min) 前部
後部上面
下面
星期二
107
頂噴
20
15
右部
2289
2061
頂噴
20
15 底噴
20
15
左部
2120
2027
底噴
20
15 星期四
112
頂噴
10
19
右部
2035
2155
頂噴
16
22 底噴
13
20
左部
2093
2285
底噴
13
20 要求:蝕刻速率為1500 2500μ〞/min。
3.3多層印製板圖形蝕刻製作周計劃須進行的品質控制
3.3.1多層印製板外層圖形蝕刻製作工序(D/F Strip,Outer Etching and Tin Strip)生產過程監查控制。
多層印製板外圖形蝕刻製作工序的生產過程監查控制內容監查控製表7。表7多層印製板外層蝕刻製作工序生產過程監查控製表監查日期及結果
監查項
監查內容
Mon
Tue
Wed
Thu
Fri
Sat
1
監查生產部門填寫的每日生產記錄和檢查控製表。OK
OK2
檢查SPC圖是否過期,SPC數據表填寫是否完整。OK
OK3
檢查生產現場工人是否按工作指示的要求進行操作。OK
OK4
監查製作工程部頒發的臨時工作指示的執行情況。記錄最新之臨時工作指示令號。N/A
N/A5
監查按製作標准程序或臨時工作指示對控制參數改變反設置之工藝參數變更情況。N/A
N/A6
對照要求,監查化學分析實驗室提供的受控葯液的關組份的化學分析結果。OK
OK7
檢查生產部按計劃進行的生產線保養記錄是否完全。N/A
OK8
目測隨機檢驗經過該工序後的生產板質量情況。記錄產品代號、數量、批號。OK
0632
15塊
OK
0422
15塊9
檢查儀表校準記錄、切能檢測、設備定期保養記錄是否按要求進行和標簽是否標識正確。OK
OK10
核對標簽檢查S.T.S.物料是否處於有效期內,標簽標示是否確當。(兩月一次)N/A
N/A11
備註:上述各項,若出現不格現象,須通知有關部門和人員及時進行跟進。並須再次進行監查,直至合格為止,並填寫相應的記錄。3.3.3多層印製板外層圖形製作中蝕刻因子的質量控制
眾所周知,多層印製板的層間互邊,是通過金屬化孔來實現的。而欲想獲得可靠性高的多層印製板,對金屬化孔之孔壁銅層的厚度就有一定的要求。為此,需通過一段時間的電鍍銅才能達到,這與隨後進行的圖形蝕刻去銅過程是背道而弛的。在前人的經驗的基礎上,目前採用的全板電鍍加上選擇性圖形電鍍的孔化製作工藝,其目的只有一個,即減少隨後進行蝕刻製作時出現的側向腐蝕現象。
我們將發生在抗蝕層圖形下面,導線側壁的蝕刻現象,稱之為側蝕。側蝕的程度是以側向蝕刻的寬度來表示。側蝕與蝕刻液的種類、組成,所採用的蝕刻工藝和所選用的蝕刻設備有關。
業界通常採用蝕刻因子或蝕刻系數(它被定義為成需蝕刻銅層的厚度H與側蝕量Q之比值。)的大小來衡量側蝕的程度。蝕刻因子越高,側蝕量越小。隨著多層印製板製作向高密度之精細線條方向發展,對於印製板圖形製作之蝕刻處理,希望其側蝕量越小越好,也即有較高的蝕刻因子。參見下表8。
表8多層板外層圖形製作之蝕刻因子控制度量表
日期
板號
批次號
底銅
位置
H(mil)
Q(mil)
H/Q
Mon
0605C
02-01-15
0.5OZ
X
Y
1.0
1.0
0.9
0.80
1.1
1.3
Tue
0410A
02-01-14
0.5OZ
X
Y
1.0
1.0
0.6
0.95
1.7
1.1
Wen
0415D
04-2-06
0.5OZ
X
Y
0.9
0.9
0.9
0.80
1.0
1.1
Thr
0802C
03-04-12
0.5OZ
X
Y
1.0
1.0
0.6
0.90
1.7
1.1
Fri
0604B
07-09-01
0.5OZ
X
Y
0.9
0.9
0.6
0.90
1.5
1.0
參數要求:H/Q≥0.7。
3.4圖形蝕刻製程的統計式工序過程式控制制(SPC)
統計式工序過程式控制制是質量管理的重要途徑。它是由工藝技術部門確定工藝參數的最高和最低控制極限,有關人員收集操作過程收據,繪製成SPC圖,反饋至技術部門。技術部門根據SPC圖,分析工序的工藝控制狀態和能力,對工藝參數失控的工序進行分析,提出相應之改正措施。
3.4.1多層板外層圖形蝕刻製作工序之SPC控制
外層圖形蝕刻製作工序需進行SPC控制的項目主要有:
(1) 脫膜槽1#之氫氧化鈉濃度控制(X/MR圖);
(2) 脫膜槽2#之氫氧化鈉濃度控制(X/MR圖);
(3) 銅蝕刻速率的控制(X/MR圖);
(4) 蝕刻液中二價銅含量的控制(X/M圖);
(5) 蝕刻液中氯含量的控制(X/N圖);
(6) 外層圖形蝕刻板之缺陷分析。
統計上一周外層圖形蝕刻板之缺陷種類及數量,與總板數進行比較,結果參見表9,同時,將各缺陷掃佔比例進行比較,參見圖一。將上述表和圖於外層圖形蝕刻製作工序進行張貼,使廣大生產員工了解上周發生的外層圖形蝕刻板之缺陷,以便及時採取相應措施,減少同類缺陷的再次產生。
表9-1外層圖形蝕刻板之缺陷表
工作周
缺陷類型線條/焊盤崩或
有洞
線條突出
短路
蝕板不凈塊數
%
塊數
%
塊數
%
塊數
%
19
21
0.61
53
1.55
11
0.32
43
1.26
20
17
0.54
22
0.71
4
0.13
0
0.00
21
10
0.22
17
0.38
5
0.11
23
0.51
22
7
0.19
0
0.00
23
0.61
0
0.00表9-2外層圖形蝕刻板之缺陷表——續
工作周
缺陷類型斷路
孔環寬度過小
退錫不良
生產總塊數
缺陷總數塊數
%
塊數
%
塊數
%
塊數
%
19
7
0.20
11
0.32
0
0.00
3415
4.26
20
5
0.16
0
0.00
0
0.00
3120
1.54
21
0
0.00
3
0.07
7
0.15
4517
1.44
22
11
0.29
0
0.00
3
0.08
3746
1.17圖一、外層圖形蝕刻板之缺陷分布圖
3.5 蝕刻後板之外線質量控制
3.5.1 外層圖形蝕刻製作板之補線質量控制
與多層印製板之內層圖形相同,在外層板的圖形製作中,也會由於各種原因的關系,產生斷線等質量問題。相應做法簡單介紹如下:
(1)對出現此類缺陷的數量,也有一個大致規定。例如,每平方英尺面積內,缺陷數量僅可以出現一處;
(2)每塊在制板,斷線發生不能超過3處;
(3)斷線之分隔距離,若超出3mm,則不可對此線進行補線處理;
(4)若斷線出現在兩平行線之相同位置,不可進行補線;
(5)若兩平行線間距離相距小於0.1mm,不能進行補線修理;
(6)開路位置在線的連接點處,不得進行補線處理;
(7)線與焊盤的頸處出現開路,不可補線;
(8)開路位置處於線路之轉角處,也不允許進行補線修理;
(9)補線所用之焊線寬度,不得小於線條寬度的4/5;
(10)補線完成後,所補焊線與鄰線距離,不小於線間距的4/5;
(11)斷線補好後,焊接點與底線的重疊部分需大於1.5mm;
(12)補線完成後,需用阻焊膜對補線處理進行覆蓋。
3.6 鹼性氯化銅蝕刻過程中常出現問題之原因分析
(1)蝕刻速率低
蝕刻速率與很多因素有關,一旦出現蝕刻速率降低的情況,需檢查蝕刻條件。如溫度、蝕刻液比重、PH值、氯化銨含量及噴淋壓力等,使其處於規定之最佳的范圍。
(2)待蝕刻板之銅表面發黑,蝕刻不動
若出現此種情況,一般是由於蝕刻液中氯化銨含量低所造成的。
(3)抗蝕刻鍍層被侵蝕
抗蝕鍍層被侵蝕之現象的發生,往往是因蝕刻液中PH值過低或氯離子含量過高所引起的。
(4)蝕刻液中的出現沉澱
蝕刻液中旦出現沉澱現象,通常是由於氨的含量過低,或用水稀釋等原因所造成。另外,溶液之比重過大,也會造成沉澱之出現。
4 結論
隨著多層印製板的製作向高密度、高層數和小型化方向發展,對外層印製板圖形的製作,提出了越來越高的要求。
一方面,需提高圖形轉移的製作水平,對待制圖形之線寬和位置精密度進行質量控制。另一方面,在印製板製作工藝和製作設備上,需投入較多的精力。傳統的蝕刻製作主要採用:噴管可旋轉(美國Chemcut為代表)、噴管水平搖擺(德國Hollmuller為代表)、交叉趕積液設置(義大利RESCO為代表)以及在德國Hollmuller設備基礎上進行改進後的各噴管壓力可調的台灣亞智(INTECH)科技生產的蝕刻設備。其中的主要是為了減少側蝕(undercut)現象的發生,使線條寬度控制符合越來越高要求的需要。此外,廣大蝕刻設備廠家需考慮的是怎樣削弱業已存在匠水池效應,使蝕刻分布盡可能均勻。
盡管各家有各自的辦法,但上述努力還不夠,目前,已有印製板設備製作廠家採用噴板式設置取代原有的噴管設計,使蝕刻分布更趨均勻,線條製作精細程度進一步提高。只有這樣,才能保證多層印製板的製作質量,滿足客戶不斷增長的需求。
❻ 酸性蝕刻與PH值的關系
是指酸性氯化銅蝕刻吧。
在酸性蝕刻液中,主要起蝕刻作用的是二價銅,Cu + Cu2+ ---> Cu+,鹽酸除了提供Cl-外,酸度值對於銅的氧化還原反應起到促進作用,有利於一價銅的溶解及絡合。PH值越小,酸度越高,越有利於蝕刻的進行,但酸度值過大容易侵蝕設備和揮發。
❼ 線路板酸性蝕刻的反應原理
線路板的蝕刻,其原理就是利用金屬和溶液的氧化還原反應達到蝕刻的目的。不管什麼系列的蝕刻液,至少都包括氧化劑和酸性添加劑。氧化劑是發生氧化還原反應的必要條件,而酸性介質卻是保證蝕刻持續進行的充分條件。
在蝕刻過程中,氯化銅中的Cu2+具有氧化性,能將板面上的銅氧化成Cu1+,其反應如下:蝕刻反應:Cu+CuCl2→Cu2Cl2
❽ 酸性蝕刻液有沒有再生技術
有呀,我們廠現在用的是東莞市海力環保設備酸性蝕刻液再生系統,非常好用.
設備運行過程中亦無廢水廢氣及廢物產生。與蝕刻機連接後,自動循環運作,進行蝕刻液的回收及再生工作,蝕刻效果穩定;其主要功能和特點表現如下:
(1)、將廢蝕刻液進行再生,經再生後的蝕刻液可以循環使用;
(2)、將廢蝕刻液中的銅離子進行回收,還原成高純度(含銅量99.5%)以上的電解銅粉、電解銅,可直接售賣產生效益。
(3)、操作維護簡單,在安裝調試過程中不影響生產,安裝調試完畢即可使用。
❾ 為什麼CuCl2酸性蝕刻液蝕刻速率會下降
酸性蝕刻液的主要成份:CuCL2.2H2O, HCl,NaCl,NH4Cl,H2O
酸性氯化銅蝕刻過程的主要化學反應在蝕刻過程中,氯銅中的Cu2+具有氧化性,能將板氧
化成Cu+ ,其反應如下:
蝕刻反應:Cu+CuCl2=Cu2Cl2
形成的Cu2Cl2是不易溶於水的,在有過量的Cl-存在下,能形成可溶性的絡合離子,其反應如下:
絡合反應: Cu2Cl2 +4Cl- =2[CuCl3]2-
隨著銅的蝕刻,溶液中的Cl+越來越多,蝕刻能力很快就會下降,直到最後失去效能。為保持蝕刻能力,可以過溶液再生的方式將Cu+重新生成Cu2+.恢復蝕刻能力.
蝕刻液的再生:
再生的原理主要是利用氧化劑將溶液中的Cu1+ 氧化成Cu2+。
再生方法一般有以下幾種。
1) 通氧氣或壓縮空氣再生:主要的再生反應為:2Cu2Cl2+4HCl+O2 ->4CuCl2+2H2O
但此方法再生反應速率很低。
2)氯氣再生:主要的再生反應為:Cu2Cl2+Cl2 ->2CuCl2由於氯氣是強氧化劑,直接通
氯氣是再生的最好方法。因為它的成本低,再生速率快。但是,很難做到使氯氣全部都參
加反應,如有氯氣溢出,會污染環境。故該法要求蝕刻設備密封。
3)電解再生:
主要的再生反應為:在直流電的作用下,在陽極:Cu1+ -e=Cu2+
在陰極:Cu1+ +e->Cu這種方法的優點是可以直接回收多餘的銅,同時又使Cu1+氧化成Cu2+,使蝕刻液得到再生。但是此方法的再生設備投入較大且。
❿ 什麼是酸性蝕刻液
酸性氯化銅蝕刻液 1) 蝕刻機理: Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2- 2) 影響蝕刻速率的因素:影響蝕刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蝕刻液的溫度等。 a、Cl-含量的影響:溶液中氯離子濃度與蝕刻速率有著密切的關系,當鹽酸濃度升高時,蝕刻時間減少。在含有6N的HCl溶液中蝕刻時間至少是在水溶液里的1/3,並且能夠提高溶銅量。但是,鹽酸濃度不可超過6N,高於6N鹽酸的揮發量大且對設備腐蝕,並且隨著酸濃度的增加,氯化銅的溶解度迅速降低。 添加Cl-可以提高蝕刻速率的原因是:在氯化銅溶液中發生銅的蝕刻反應時,生成的Cu2Cl2不易溶於水,則在銅的表面形成一層氯化亞銅膜,這種膜能夠阻止反應的進一步進行。過量的Cl-能與Cu2Cl2絡合形成可溶性的絡離子(CuCl3)2-,從銅表面上溶解下來,從而提高了蝕刻速率。 b、Cu+含量的影響:根據蝕刻反應機理,隨著銅的蝕刻就會形成一價銅離子。較微量的Cu+就會顯著的降低蝕刻速率。所以在蝕刻操作中要保持Cu+的含量在一個低的范圍內。 c、Cu2+含量的影響:溶液中的Cu2+含量對蝕刻速率有一定的影響。一般情況下,溶液中Cu2+濃度低於2mol/L時,蝕刻速率較低;在2mol/L時速率較高。隨著蝕刻反應的不斷進行,蝕刻液中銅的含量會逐漸增加。當銅含量增加到一定濃度時,蝕刻速率就會下降。為了保持蝕刻液具有恆定的蝕刻速率,必須把溶液中的含銅量控制在一定的范圍內。 d、溫度對蝕刻速率的影響:隨著溫度的升高,蝕刻速率加快,但是溫度也不宜過高,一般控制在45~55℃范圍內。溫度太高會引起HCl過多地揮發,造成溶液組分比例失調。另外,如果蝕刻液溫度過高,某些抗蝕層會被損壞。