PCB蝕刻機的原理(lǐ)和工(gōng)藝流程是什麽？

随着PCB工(gōng)業的發展,各種導線(xiàn)之阻抗要求也越來越高，這必然要求導線(xiàn)的寬度控制更加嚴格。

為(wèi)了使公(gōng)司的工(gōng)程管理(lǐ)人員，尤其是負責蝕刻工(gōng)序的工(gōng)藝工(gōng)程人員對蝕刻工(gōng)序有(yǒu)一定的了解，故撰寫此份培訓教材，以期有(yǒu)助于生産(chǎn)管理(lǐ)與監控，從面提高我司的産(chǎn)品品質(zhì)。

蝕刻機的基礎原理(lǐ)

1）蝕刻的目的：

蝕刻的目的即是将前工(gōng)序所做出有(yǒu)圖形的線(xiàn)路闆上的未受保護的非導體(tǐ)部分(fēn)銅蝕刻去，形成線(xiàn)路。

蝕刻有(yǒu)内層蝕刻和外層蝕刻，内層采用(yòng)酸性蝕刻，濕膜或幹膜為(wèi)抗蝕劑；外層采用(yòng)堿性蝕刻，錫鉛為(wèi)抗蝕劑。

2）蝕刻反應基本原理(lǐ)

一.酸性氯化銅蝕刻液

1.特性

－蝕刻速度容易控制，蝕刻液在穩定狀态下能(néng)達到高的蝕刻質(zhì)量

－蝕銅量大</span>

－蝕刻液易再生和回收

2.主要反應原理(lǐ)：

蝕刻過程中(zhōng)，CU2+有(yǒu)氧化性，将闆面銅氧化成CU+：Cu+  CuCl2→2CuCl

生成的CuCl不溶于水，在過量的氯離子存在下，生成可(kě)溶性的絡離子：2CuCl＋4Cl-→2[CuCl3]2-

随着反應的進行，CU+越來越多(duō)，蝕銅能(néng)力下降，需對蝕刻液再生，使CU+變成CU2+。再生的方法有(yǒu)以下幾種:通氧氣或壓縮空氣再生（反應速率低)，氯氣再生(反應快，但有(yǒu)毒)，電(diàn)解再生（可(kě)直接回收銅，但需電(diàn)解再生的設備和較高的電(diàn)能(néng)消耗），次氯酸鈉再生（成本高，本身較危險），雙氧水再生（反應速率快，易控制).

反應：2CuCl+2HCl+H2O2→2CuCl2+2H2O

自動控制添加系統：通過控制蝕刻速度，雙氧水和鹽酸的添加比例，比重和液位，溫度等項目，達到自動連續生産(chǎn)。

3.蝕刻工(gōng)藝的原理(lǐ)：

從專業意義上講蝕刻的原理(lǐ)是專指金屬按照設計和工(gōng)藝要求，通過專業的蝕刻機所進行的一種受控腐蝕行為(wèi)。通過這種受控化學(xué)加工(gōng)，可(kě)以滿足某些特定場合的設計要求，而這些要求是傳統機械加工(gōng)方法所不能(néng)達到的。金屬化學(xué)腐蝕，在更多(duō)場合所指的都足金屬在自然環境中(zhōng)的化學(xué)破壞所造成的化學(xué)損失所以被廣泛接受的金屬腐蝕的定義是:金屬與周圍環境介質(zhì)接觸，并與之發生化學(xué)或電(diàn)化學(xué)作(zuò)用(yòng)而引起的破壞、變質(zhì)所導緻的金屬化學(xué)損失行為(wèi)。從這個定義上講，金屬的各種腐蝕其實就是金屬的化學(xué)損失。對于金屬化學(xué)損失的語言表述，流行的主要有(yǒu):化學(xué)腐蝕、化學(xué)蝕刻、化學(xué)銑切及化學(xué)紋理(lǐ)蝕刻等四種。關于這四種表述可(kě)從以下幾方面理(lǐ)解：

蝕刻設備

化學(xué)腐蝕:化學(xué)腐蝕是一種金屬化學(xué)損失的普遍現象和過程，包括了平時常說的金屬在各種腐蝕環境中(zhōng)的破壞腐蝕，同時也包括使用(yòng)化學(xué)方法進行受控加工(gōng)的腐蝕。從 整個過程來看，它既包括了無控腐蝕也包括了可(kě)控蝕刻，是金屬化學(xué)損失的總稱，是金屬在各種化學(xué)腐蝕介質(zhì)中(zhōng)的一種化學(xué)損失行為(wèi)。很(hěn)多(duō)蝕刻機廠家都采用(yòng)這種蝕刻方法。

化學(xué)蝕刻:化學(xué)蝕刻是很(hěn)有(yǒu)針對性的，是令指受控腐蝕，是金屬通過化學(xué)方法進 行一種可(kě)以控制的加工(gōng)方法D化學(xué)蝕刻根據被蝕刻後的表面效果及加X要求又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)化 學(xué)銑切和化學(xué)紋理(lǐ)蝕刻。

化學(xué)銑切:化學(xué)銑切具(jù)有(yǒu)和機械銑切相同的意義，隻是采用(yòng)加工(gōng)的方法不同而已。化學(xué)銑切要求經化學(xué)蝕刻後的表面，有(yǒu)盡可(kě)能(néng)高的表面平滑度，盡可(kě)能(néng)低的表面粗植度，以及盡可(kě)能(néng)高的蝕刻精(jīng)度。

化學(xué)紋理(lǐ)蝕刻:化學(xué)紋理(lǐ)蝕刻是指經化 學(xué)蝕刻後的表面，呈現出具(jù)有(yǒu)一定粗糙度的表面效果，且這種粗糙度的大小(xiǎo)可(kě)以通對工(gōng)藝過程的化學(xué)指标和物(wù)理(lǐ)指标的控制在一定範圍内可(kě)調。這呰化學(xué)指标包括:所用(yòng)腐蝕劑的種類及相互之間的濃度配比;物(wù)現指标包括:蝕刻溫度、蝕刻時間和蝕刻方法。

4. 化學(xué)蝕刻工(gōng)藝的具(jù)體(tǐ)過程：

步驟一：清潔處理(lǐ):其目的是将待腐蝕零件毛坯表面的各種污漬清洗幹淨，以保證防蝕層 能(néng)與金屬表面的粘附力均勻一緻，并使蝕刻速度均勻不變。常用(yòng)的清潔處理(lǐ)力法有(yǒu):有(yǒu)機 溶劑清潔、堿性化學(xué)清潔、酸性化學(xué)清潔、超聲波清潔及電(diàn)解清潔處理(lǐ)等D在使用(yòng)過程中(zhōng)可(kě)根據零件金屬材料類型及零件表面的污染程度分(fēn)别選擇。

步驟二：防蝕處理(lǐ):其目的是保護那些不需要腐蝕加工(gōng)的表面，使需要腐蝕加工(gōng)的金屬表面完全曝餚出來，而被與金屬材料相适應的腐蝕劑所腐蝕。這一工(gōng)序要求:防蝕材料要與金屬表面粘附牢固，并在整個腐蝕過程中(zhōng)不會發生防蝕層脫落現象。防蝕處理(lǐ)主要包括： 絲網印刷防蝕技(jì )術、照相化學(xué)防蝕技(jì )術、移印防蝕技(jì )術、圖形電(diàn)鍍防蝕技(jì )術、激光光刻防蝕技(jì )術及刻劃防蝕層技(jì )術等。

步驟三：腐蝕加工(gōng):是将被腐蝕金屬零件按圖紙要求制作(zuò)好防蝕圖文(wén)後，放人腐蝕槽中(zhōng)進 行腐 蝕 加 工(gōng) 的 過 程 。在這一工(gōng)序中(zhōng)主要控制 :腐蝕劑濃度 、腐蝕溫度 、蝕刻時間等 金屬腐蝕加工(gōng)根據圖紙要求可(kě)分(fēn)為(wèi)五種基本類型，即:整體(tǐ)腐蝕、選擇腐蝕、多(duō)台階腐蝕、錐度 腐蝕和化學(xué)切割下料。金屬全面腐蝕+需要進行防蝕處理(lǐ)，零件經清潔處理(lǐ)後即可(kě)進行 腐蝕加工(gōng)。

步驟四：清除防蝕層:零件經腐蝕合格後，使用(yòng)溶劑、堿液或其他(tā)清潔劑将零件表面的防 蝕層去掉。