印刷电路板的外层蚀刻工艺的相关介绍

目前，印刷电路板（PCB）加工的典型工艺采用“图形电镀法”。即先在板子外层需保留的铜箔部分上，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。要注意的是，这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。

1.蚀刻质量及先期存在的问题

从许多方面看，蚀刻质量的好坏，早在印制板进入蚀刻机之前就已经存在了。因为印制电路加工的各个工序或工艺之间存在着非常紧密的内部联系，没有一种不受其它工序影响又不影响其它工艺的工序。许多被认定是蚀刻质量的问题，实际上在去膜甚至更以前的工艺中已经存在了。对外层图形的蚀刻工艺来说，由于它所体现的“倒溪”现像比绝大多数印制板工艺都突出，所以许多问题最后都反映在它上面。

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干净。从严格意义上讲，如果要精确地界定，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避免的。

侧蚀问题是蚀刻参数中经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，它的变化范围很宽泛，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。

蚀刻设备的结构及不同成分的蚀刻液都会对蚀刻因子或侧蚀度产生影响，可以对其进行控制。采用某些添加剂可以降低侧蚀度。这些添加剂的化学成分一般属于商业秘密，各自的研制者是不向外界透露的。

2.设备调整及与腐蚀溶液的相互作用关系

在印制电路加工中，氨性蚀刻是一个较为精细和复杂的化学反应过程。反过来说它又是一个易于进行的工作。一旦工艺上调通，就可以连续进行生产。关键是一旦开机就需保持连续工作状态。蚀刻工艺在极大的程度上依赖设备的良好工作状态。就目前来讲，无论使用何种蚀刻液，必须使用高压喷淋，而且为了获得较整齐的线条侧边和高质量的蚀刻效果，必须严格选择喷嘴的结构和喷淋方式。为得到良好的侧面效果，出现了许多不同的理论，形成不同的设计方式和设备结构。所有有关蚀刻的理论都承认这样一条最基本的原则，即尽量快地让金属表面不断的接触新鲜的蚀刻液。

3.关于上下板面，导入边与后入边蚀刻状态不同的问题

大量的涉及蚀刻质量方面的问题都集中在上板面上被蚀刻的部分。了解这一点是十分重要的。这些问题来自印制电路板的上板面蚀刻剂所产生的胶状板结物的影响。胶状板结物堆积在铜表面上，一方面影响了喷射力，另一方面阻挡了新鲜蚀刻液的补充，造成了蚀刻速度的降低。正是由于胶状板结物的形成和堆积使得板子的上下面图形的蚀刻程度不同。这也使得在蚀刻机中板子先进入的部分容易蚀刻的彻底或容易造成过腐蚀，因为那时堆积尚未形成，蚀刻速度较快。反之，板子后进入的部分进入时堆积已形成，并减慢其蚀刻速度。

4.蚀刻设备的维护

蚀刻设备维护的最关键因素就是要保证喷嘴的清洁，无阻塞物而使喷射的通畅。阻塞物或结渣会在喷射压力作用下冲击版面。假如喷嘴不洁，那么会造成蚀刻不均匀而使整块PCB报废。明显地，设备的维护就是更换破损件和磨损件，包括更换喷嘴，喷嘴同样存在磨损的问题。除此之外，更为关键的问题是保持蚀刻机不存在结渣，在许多情况下都会出现结渣堆积。结渣的堆积过多，甚至会对蚀刻液的化学平衡产生影响。同样，如果蚀刻液出现过量的化学不平衡，结渣就会愈加严重。结渣堆积的问题怎么强调都不过分。一旦蚀刻液突然出现大量结渣的情况，通常是一个信号，即溶液的平衡出现问题。这就应该用较强的盐酸作适当地清洁或对溶液进行补加。

残膜也可以产生结渣物，极少量的残膜溶于蚀刻液中，然后形成铜盐沉淀。残膜所形成的结渣说明前道去膜工序不彻底。去膜不良往往是边缘膜与过电镀共同造成的结果。

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