隨著PCB 工業(yè)的發(fā)展，各種導(dǎo)線之阻抗要求也越來越高，這必然要求導(dǎo)線的寬度控制更加嚴(yán)格。在生活中的廣泛運(yùn)用，PCB 的質(zhì)量越來越好，越來越可靠，它是設(shè)計(jì)工藝也越來越多樣化，也更加的完善。蝕刻技術(shù)在PCB 設(shè)計(jì)中的也越來越廣泛。蝕刻技術(shù)是利用化學(xué)感光材料的光敏特性，在基體金屬基片兩面均勻徐敷感光材料采用光刻方法，將膠膜板上柵網(wǎng)產(chǎn)顯形狀精確地復(fù)制到金屬基片兩面的感光層掩膜上通過顯影去除未感光部分的掩膜，將裸露的金屬部分在后續(xù)的加工中與腐蝕液直接噴壓接觸而被蝕除，最終獲取所需的幾何形狀及高精度尺寸的產(chǎn)品技術(shù)蝕刻技術(shù)。

　　PCB蝕刻工藝簡(jiǎn)介

　　1、PCB蝕刻工藝原理

　　蝕刻是在一定的溫度條件下（45+5）蝕刻藥液經(jīng)過噴頭均勻噴淋到銅箔的表面，與沒有蝕刻阻劑保護(hù)的銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而將不需要的銅反應(yīng)掉，露出基材再經(jīng)過剝膜處理后使線路成形。蝕刻藥液的主要成分：氯化銅，雙氧水，鹽酸，軟水（溶度有嚴(yán)格要求）

　　2、PCB蝕刻工藝品質(zhì)要求及控制要點(diǎn)

　　1﹑不能有殘銅，特別是雙面板應(yīng)該注意。

　　2﹑不能有殘膠存在，否則會(huì)造成露銅或鍍層附著性不良。

　　3﹑蝕刻速度應(yīng)適當(dāng)，不允收出現(xiàn)蝕刻過度而引起的線路變細(xì)，對(duì)蝕刻線寬和總pitch應(yīng)作為本站管控的重點(diǎn)。

　　4﹑線路焊點(diǎn)上之干膜不得被沖刷分離或斷裂。

　　5﹑蝕刻剝膜后之板材不允許有油污，雜質(zhì)，銅皮翹起等不良品質(zhì)。

　　6﹑放板應(yīng)注意避免卡板，防止氧化。

　　7﹑應(yīng)保證蝕刻藥液分布的均勻，以避免造成正反面或同一面的不同部分蝕刻不均勻。

　　3、PCB蝕刻工藝制程管控參數(shù)

　　蝕刻藥水溫度：45+/-5℃ 雙氧水的溶度﹕1.95~2.05mol/L

　　剝膜藥液溫度﹕ 55+/-5℃ 蝕刻機(jī)安全使用溫度≦55℃

　　烘干溫度﹕75+/-5℃ 前后板間距﹕5~10cm

　　氯化銅溶液比重﹕1.2~1.3g/cm3 放板角度﹑導(dǎo)板﹑上下噴頭的開關(guān)狀態(tài)

　　鹽酸溶度﹕1.9~2.05mol/L

　　4、PCB蝕刻工藝品質(zhì)確認(rèn)

　　線寬：蝕刻標(biāo)準(zhǔn)線為.2mm & 0.25mm﹐其蝕刻后須在+/-0.02mm以內(nèi)。

　　表面品質(zhì)：不可有皺折劃傷等。

　　以透光方式檢查不可有殘銅。

　　線路不可變形

　　無氧化水滴

PCB蝕刻工藝流程詳解

　　蝕刻工藝流程為：剝膜→線路蝕刻→剝錫鉛

　　一、剝膜

　　剝膜在pcb制程中，有兩個(gè)step會(huì)使用，一是內(nèi)層線路蝕刻后之D/F剝除，二是外層線路蝕刻前D/F剝除（若外層制作為負(fù)片制程）D/F的剝除是一單純簡(jiǎn)易 的制程，一般皆使用連線水平設(shè)備，其使用之化學(xué)藥液多為NaOH或KOH濃 度在1~3%重量比。注意事項(xiàng)如下：

　　1、硬化后之干膜在此溶液下部份溶解，部份剝成片狀，為維持藥液的效果及后水洗能徹底，過濾系統(tǒng)的效能非常重要。

　　2、有些設(shè)備設(shè)計(jì)了輕刷或超音波攪拌來確保膜的徹底，尤其是在外層蝕刻后的剝膜， 線路邊被二次銅微微卡住的干膜必須被徹底剝下，以免影響線路品質(zhì)。也有在溶液中加入BCS幫助溶解，但有違環(huán)保，且對(duì)人體有害。

　　3、有文獻(xiàn)指K（鉀）會(huì)攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹(jǐn) 慎評(píng)估。剝膜液為鹼性，因此水洗的徹底與否，非常重要，內(nèi)層之剝膜 后有加酸洗中和，也有防銅面氧化而做氧化處理者。

　　二、線路蝕刻

　　1、蝕銅的機(jī)構(gòu)

　?。?）在鹼性環(huán)境溶液中，銅離子非常容易形成氫氧化銅之沉淀，需加入足夠 的氨水使產(chǎn)生氨銅的錯(cuò)離子團(tuán)，則可抑制其沉淀的發(fā)生，同時(shí)使原有多 量的銅及繼續(xù)溶解的銅在液中形成非常安定的錯(cuò)氨銅離子，此種二價(jià)的 氨銅錯(cuò)離子又可當(dāng)成氧化劑使零價(jià)的金屬銅被氧化而溶解，不過氧化還 原反應(yīng)過程中會(huì)有一價(jià)亞銅離子）出現(xiàn)。

　　即此一反應(yīng)之中間態(tài)亞銅離子之溶解度很差，必須輔助以氨水、氨離子及空氣中大量的氧使其繼續(xù)氧化成為可溶的二價(jià)銅離子，而又再成為蝕銅的氧化劑周而復(fù)始的繼續(xù)蝕銅直到銅量太多而減慢為止。故一般蝕刻機(jī)之抽風(fēng)除了排除氨臭外更可供給新鮮的空氣以加速蝕銅。

　?。?）為使上述之蝕銅反應(yīng)進(jìn)行更為迅速，蝕液中多加有助劑，例如：

　　a. 加速劑 Acceletator 可促使上述氧化反應(yīng)更為快速，并防止亞銅錯(cuò)離子的沉淀。

　　b. 護(hù)岸劑（Banking agent） 減少側(cè)蝕。

　　c. 壓抑劑Suppressor 抑制氨在高溫下的飛散，抑制銅的沉淀加速蝕銅的氧化反應(yīng)。

　　2、設(shè)備

　?。?）為增加蝕速故需提高溫度到48℃以上，因而會(huì)有大量的氨臭味彌漫需做適當(dāng)?shù)某轱L(fēng)，但抽風(fēng)量太強(qiáng)時(shí)會(huì)將有用的氨也大量的抽走則是很不 經(jīng)濟(jì)的事，在抽風(fēng)管路中可加適當(dāng)節(jié)流閥以做管制

　?。?）蝕刻品質(zhì)往往因水池效應(yīng)（pudding）而受限，（因新鮮藥液被積水阻撓，無法有效和銅面反應(yīng)稱之水池效應(yīng)）這也是為何板子前端部份往往有over etch現(xiàn)象， 所以設(shè)備設(shè)計(jì)上就有如下考量：

　　a. 板子較細(xì)線路面朝下，較粗線路面朝上。

　　b. 噴嘴上，下噴液壓力調(diào)整以為補(bǔ)償，依實(shí)際作業(yè)結(jié)果來調(diào)整其差異。

　　c. 先進(jìn)的蝕刻機(jī)可控制當(dāng)板子進(jìn)入蝕刻段時(shí)，前面幾組噴嘴會(huì)停止噴 灑幾秒的時(shí)間。

　　d. 也有設(shè)計(jì)垂直蝕刻方式，來解決兩面不均問題，但國內(nèi)使用并不多 見。目前國內(nèi)有科茂公司之自制垂直蝕刻機(jī)使用中。

　　3、補(bǔ)充添加控制

　　自動(dòng)補(bǔ)充添加 補(bǔ)充液為氨水，通常以極為靈敏的比重計(jì)，且感應(yīng) 當(dāng)時(shí)溫度（因不同溫度下 比重有差），設(shè)定上下限，高于上限時(shí)開始添加氨水，直至低于下限才停止。此 時(shí)偵測(cè)點(diǎn)位置以及氨水加入之管口位置就非常重要，以免因偵測(cè)delay而 加入過多氨水浪費(fèi)成本（因會(huì)溢流掉）

　　4、設(shè)備的日常保養(yǎng)

　?。?）不使蝕刻液有sludge產(chǎn)生（淺藍(lán)色一價(jià)銅污泥），所以成份控制很重要－尤 其是PH，太高或太低都有可能造成。

　?。?）隨時(shí)保持噴嘴不被堵塞。（過濾系統(tǒng)要保持良好狀態(tài)）

　　（3）比重感應(yīng)添加系統(tǒng)要定期校驗(yàn)。

　　三、剝錫（鉛）

　　不管純錫或各成份比的錫鉛層，其鍍上的目的僅是抗蝕刻用，因此蝕刻完畢后，要將之剝除，所以此剝錫（鉛）步驟僅為加工，未產(chǎn)生附加價(jià)值。但以下數(shù)點(diǎn)仍須特別注意，否則成本增加是其次，好不容易完成外層線路卻在此處造成不良。

　?。?）一般剝錫（鉛）液直接由供應(yīng)商供應(yīng)，配方有多種有兩液型，也有單液型，其剝除方式有半溶型與全溶型，溶液組成有氟系/H2O2，HNO3/H2O2等配方。

　　（2）不管何種配方，作業(yè)上有以下潛在問題：

　　a.攻擊銅面。

　　b.剝除未盡影響后制程。

　　c.廢液處理問題 。

　　所以剝錫（鉛）步驟得靠良好的設(shè)備設(shè)計(jì)，前制程鍍錫（鉛）厚度控制及藥液藥效的管理，才可得穩(wěn)定的品質(zhì)。外層線路制作完成之后，進(jìn)行100%檢測(cè)工作。

　　判斷蝕刻狀況好壞的依據(jù)

　　1、突沿

　　2、側(cè)蝕

　　3、蝕刻系數(shù)因子

　　4、過蝕

　　5、蝕刻表面光潔度

　　6、線間距是否清晰

　　隨著電子產(chǎn)品的微型化，使得線路板的線路向細(xì)線路、高密度、細(xì)孔徑方向走，給蝕刻工藝提出了更高的要求。