印刷電(dian)路(lu)板(PCB)加工的(de)典(dian)型工藝采用"圖(tu)形電(dian)鍍(du)法"。即先在板子外層(ceng)(ceng)需保留的(de)銅(tong)箔部(bu)分上(shang),也就是電(dian)路(lu)的(de)圖(tu)形部(bu)分上(shang)預鍍(du)一層(ceng)(ceng)鉛錫抗蝕層(ceng)(ceng),然后用化(hua)學(xue)方式將其余的(de)銅(tong)箔腐蝕掉,稱為蝕刻(ke)。
,印制板的整體厚(hou)度是整個加工(gong)(gong)過程(cheng)中之(zhi)最,以后將(jiang)逐(zhu)漸減薄(bo),直(zhi)到阻(zu)焊涂覆工(gong)(gong)藝。圖1的下一道工(gong)(gong)藝是去膜(mo),即將(jiang)銅層上(shang)鉛錫部分以外的感(gan)光保(bao)護(hu)膜(mo)剝(bo)離掉。
接下去的工藝(yi)就是蝕刻。
要(yao)注意的(de)(de)(de)是(shi)(shi),這時的(de)(de)(de)板(ban)子上(shang)面(mian)(mian)有(you)兩層(ceng)銅.在外(wai)層(ceng)蝕刻工(gong)藝(yi)(yi)中僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)有(you)一層(ceng)銅是(shi)(shi)必須被全部(bu)蝕刻掉的(de)(de)(de),其余的(de)(de)(de)將(jiang)形成最終所需要(yao)的(de)(de)(de)電(dian)路。這種(zhong)類型的(de)(de)(de)圖(tu)形電(dian)鍍(du)(du),其特點是(shi)(shi)鍍(du)(du)銅層(ceng)僅(jin)(jin)存在于鉛(qian)(qian)錫(xi)(xi)抗蝕層(ceng)的(de)(de)(de)下面(mian)(mian)。另外(wai)一種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)方法是(shi)(shi)整(zheng)個板(ban)子上(shang)都鍍(du)(du)銅,感光膜以外(wai)的(de)(de)(de)部(bu)分僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)(shi)錫(xi)(xi)或鉛(qian)(qian)錫(xi)(xi)抗蝕層(ceng)(見圖(tu)3)。這種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)稱為“全板(ban)鍍(du)(du)銅工(gong)藝(yi)(yi)“。與圖(tu)形電(dian)鍍(du)(du)相比(bi),全板(ban)鍍(du)(du)銅的(de)(de)(de)最大缺點是(shi)(shi)板(ban)面(mian)(mian)各處都要(yao)鍍(du)(du)兩次銅而且(qie)蝕刻時還必須都把它(ta)們腐(fu)蝕掉。因此當導線線寬十分精細時將(jiang)會(hui)產生一系列的(de)(de)(de)問題。同時,側腐(fu)蝕(見圖(tu)4)會(hui)嚴重影響線條的(de)(de)(de)均勻性(xing)。
在印(yin)制板外層(ceng)電(dian)路(lu)的加工(gong)工(gong)藝中,還有另外一種(zhong)方(fang)法,就是用(yong)感光膜(mo)代替金屬鍍層(ceng)做抗蝕層(ceng)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法非(fei)常近似于內層(ceng)蝕刻工(gong)藝,可以參(can)閱內層(ceng)制作工(gong)藝中的蝕刻。
目前,錫(xi)或鉛(qian)錫(xi)是(shi)最常用的(de)抗(kang)蝕層(ceng),用在氨(an)性(xing)蝕刻(ke)(ke)劑的(de)蝕刻(ke)(ke)工(gong)藝中.氨(an)性(xing)蝕刻(ke)(ke)劑是(shi)普(pu)遍使用的(de)化工(gong)藥液(ye)(ye),與(yu)錫(xi)或鉛(qian)錫(xi)不發(fa)生(sheng)任何(he)化學反應。氨(an)性(xing)蝕刻(ke)(ke)劑主要是(shi)指(zhi)氨(an)水(shui)/氯化氨(an)蝕刻(ke)(ke)液(ye)(ye)。此外,在市(shi)場上還(huan)可以買(mai)到(dao)氨(an)水(shui)/硫酸氨(an)蝕刻(ke)(ke)藥液(ye)(ye)。
以(yi)硫酸鹽為基的(de)(de)蝕(shi)(shi)刻(ke)(ke)(ke)藥液,使用(yong)(yong)后,其中的(de)(de)銅可(ke)以(yi)用(yong)(yong)電(dian)解的(de)(de)方(fang)法分離(li)出來,因此能(neng)夠(gou)重復使用(yong)(yong)。由于(yu)它(ta)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速率(lv)較低,一般在(zai)實際生產中不(bu)(bu)(bu)多見,但有望(wang)用(yong)(yong)在(zai)無氯蝕(shi)(shi)刻(ke)(ke)(ke)中。有人(ren)試驗用(yong)(yong)硫酸-雙(shuang)氧水做(zuo)蝕(shi)(shi)刻(ke)(ke)(ke)劑來腐蝕(shi)(shi)外(wai)層(ceng)圖形。由于(yu)包括經濟和廢液處理方(fang)面(mian)等(deng)許多原因,這種工藝尚未在(zai)商用(yong)(yong)的(de)(de)意義上被(bei)大(da)量(liang)采用(yong)(yong).更進一步說,硫酸-雙(shuang)氧水,不(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)(yong)于(yu)鉛錫抗蝕(shi)(shi)層(ceng)的(de)(de)蝕(shi)(shi)刻(ke)(ke)(ke),而這種工藝不(bu)(bu)(bu)是PCB外(wai)層(ceng)制作中的(de)(de)主要方(fang)法,故決大(da)多數(shu)人(ren)很少(shao)問津。
蝕刻(ke)質量(liang)及先期(qi)存在(zai)的問題
對(dui)蝕(shi)刻質量(liang)的基本要求就是(shi)能夠將除(chu)抗蝕(shi)層下面以(yi)外(wai)的所有銅層完全去除(chu)干凈,止此而已。從嚴格意義(yi)上(shang)講,如果要精確地界定,那么蝕(shi)刻質量(liang)必須包括導線(xian)線(xian)寬的一致性和(he)側(ce)蝕(shi)程度。由(you)于目前腐(fu)蝕(shi)液的固有特(te)點(dian),不僅向(xiang)下而且對(dui)左右各(ge)方向(xiang)都產生蝕(shi)刻作用,所以(yi)側(ce)蝕(shi)幾乎是(shi)不可避免(mian)的。
側蝕問題是蝕刻(ke)參數(shu)中經常(chang)被提出(chu)來(lai)討(tao)論的(de)一項,它(ta)被定義為(wei)側蝕寬度(du)與(yu)蝕刻(ke)深度(du)之比(bi), 稱為(wei)蝕刻(ke)因(yin)子。在印(yin)刷電(dian)路工業中,它(ta)的(de)變化范圍很寬泛,從1:1到1:5。顯然,小的(de)側蝕度(du)或(huo)低(di)的(de)蝕刻(ke)因(yin)子是最令人(ren)滿意的(de)。
蝕(shi)刻設備的(de)(de)結(jie)構及(ji)不同(tong)成分的(de)(de)蝕(shi)刻液都會對蝕(shi)刻因子或側蝕(shi)度產生影響,或者(zhe)用樂觀(guan)的(de)(de)話來說,可(ke)以對其進行控制。采用某些(xie)添加劑可(ke)以降低側蝕(shi)度。這些(xie)添加劑的(de)(de)化學成分一般屬于商業(ye)秘密(mi),各自的(de)(de)研(yan)制者(zhe)是不向外界透露的(de)(de)。至于蝕(shi)刻設備的(de)(de)結(jie)構問題,后面的(de)(de)章節將專門討論。
從(cong)許多(duo)(duo)(duo)(duo)方面(mian)看,蝕(shi)(shi)刻(ke)質量的(de)好(hao)壞,早在(zai)印(yin)(yin)制(zhi)板進(jin)入蝕(shi)(shi)刻(ke)機之前就已經存在(zai)了。因為印(yin)(yin)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)加工(gong)的(de)各個(ge)工(gong)序(xu)或工(gong)藝(yi)(yi)之間存在(zai)著非常緊密的(de)內部聯系(xi),沒有一種不(bu)受(shou)其它工(gong)序(xu)影響(xiang)又(you)不(bu)影響(xiang)其它工(gong)藝(yi)(yi)的(de)工(gong)序(xu)。許多(duo)(duo)(duo)(duo)被認定是(shi)(shi)蝕(shi)(shi)刻(ke)質量的(de)問(wen)題(ti),實際上在(zai)去膜甚至更(geng)以前的(de)工(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)已經存在(zai)了。對外層圖形的(de)蝕(shi)(shi)刻(ke)工(gong)藝(yi)(yi)來說,由于(yu)它所體現的(de)“倒溪(xi)”現像比絕大多(duo)(duo)(duo)(duo)數印(yin)(yin)制(zhi)板工(gong)藝(yi)(yi)都(dou)突出,所以許多(duo)(duo)(duo)(duo)問(wen)題(ti)最后(hou)(hou)都(dou)反映在(zai)它上面(mian)。同時,這也是(shi)(shi)由于(yu)蝕(shi)(shi)刻(ke)是(shi)(shi)自貼(tie)膜,感光開始的(de)一個(ge)長系(xi)列工(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)的(de)最后(hou)(hou)一環(huan),之后(hou)(hou),外層圖形即轉移成(cheng)功了。環(huan)節越多(duo)(duo)(duo)(duo),出現問(wen)題(ti)的(de)可(ke)能性就越大。這可(ke)以看成(cheng)是(shi)(shi)印(yin)(yin)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)生產過程(cheng)中(zhong)的(de)一個(ge)很特(te)殊的(de)方面(mian)。