Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Faktoren, die die Eigenschaften der Ätzlösung in der Leiterplatte beeinflussen
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Faktoren, die die Eigenschaften der Ätzlösung in der Leiterplatte beeinflussen

2022-04-21
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Author:pcb

1. Selection of etching solution
The choice of etching solution is very important, und es ist so wichtig, weil es direkt die Genauigkeit und Qualität von hochdichten dünnen Drahtbildern in der Leiterplatten Herstellungsverfahren. Natürlich, Die Ätzeigenschaften der Ätzlösung werden von vielen Faktoren beeinflusst, einschließlich physischer, chemische und mechanische Aspekte. It is briefly described as follows:

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1.1 Physical and chemical aspects
1) The concentration of the etching solution: The concentration of the etching solution should be determined by the test method according to the principle of metal corrosion and the structure type of the copper foil.
2) The composition of the chemical composition of the etching solution: the chemical composition of the etching solution is different, die Ätzrate ist unterschiedlich, und der Ätzkoeffizient ist auch unterschiedlich. Zum Beispiel, the etching coefficient of the commonly used acid cupric chloride etching solution is usually &; the coefficient of alkaline cupric chloride etching solution can reach 3.5-4. Die Ätzlösung auf Salpetersäurebasis in der Entwicklungsphase kann nahezu kein Seitenätzproblem erreichen, und die Seitenwand des geätzten Drahtes ist nah an vertikal.
3) Temperature: The temperature has a great influence on the characteristics of the etching solution. Normalerweise, während des chemischen Reaktionsprozesses, Die Temperatur spielt eine wichtige Rolle bei der Beschleunigung der Fließfähigkeit der Lösung, Reduzierung der Viskosität der Ätzlösung, und Erhöhung der Ätzgeschwindigkeit. Allerdings, wenn die Temperatur zu hoch ist, Es ist auch leicht, einige chemische Komponenten in der Ätzlösung zu verflüchtigen, Folge eines Ungleichgewichts der chemischen Komponenten in der Ätzlösung. Zur gleichen Zeit, wenn die Temperatur zu hoch ist, es kann Polymerbeständigkeit verursachen, Beschädigung der Ätzschicht und Beeinträchtigung der Verwendung von Ätzgeräten. Leben. Daher, Die Temperatur der Ätzlösung wird in der Regel innerhalb eines bestimmten Prozessbereichs geregelt.
4) Thickness of copper foil used: The thickness of copper foil has an important influence on the wire density of the circuit pattern. Die Kupferfolie ist dünn, die Ätzzeit ist kurz, und die Seitenätzung ist klein; sonst, die Seitenätzung ist groß. Daher, Die Kupferfoliendicke muss entsprechend den konstruktiven technischen Anforderungen und den Anforderungen an die Drahtdichte und Drahtgenauigkeit des Schaltungsmusters ausgewählt werden. Zur gleichen Zeit, die Verlängerung von Kupfer, die Kristallstruktur der Oberfläche, etc., hat einen direkten Einfluss auf die Eigenschaften der Ätzlösung.
5) The geometry of the circuit: If the distribution position of the circuit pattern wires in the X direction and the Y direction is not balanced, Es beeinflusst direkt die Fließgeschwindigkeit der Ätzlösung auf der Plattenoberfläche. Ähnlich, wenn sich die leitfähigen Teile mit engem Abstand und die leitfähigen Teile mit großem Abstand auf derselben Leiterplattenoberfläche befinden, das Ätzen wird übermäßig an den Teilen sein, wo die leitfähigen Linien mit großem Abstand verteilt sind. Daher, Dies erfordert, dass der Konstrukteur zuerst die Machbarkeit des Prozesses beim Entwurf der Schaltung versteht, Versuchen Sie, das Schaltungsmuster gleichmäßig auf der gesamten Platine zu verteilen, und die Dicke der Drähte sollte so gleichmäßig wie möglich sein. Besonders bei der Herstellung von Mehrschichtfolien Leiterplatten, großflächige Kupferfolie wird als Bodenschicht verwendet, was einen großen Einfluss auf die Qualität des Ätzes hat, Daher wird empfohlen, ein Netzmuster zu entwerfen.

2.2 Mechanical aspects
2.2.1 Gerätetyp: Die Struktur der Ausrüstung ist auch einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschaften der Ätzlösung beeinflussen. In der Anfangsphase, Die Methode des Eintauchens in einen Tauchtank wird verwendet, um die Leiterplatte mit einem breiten Draht zu ätzen. Der Präzisionsbedarf ist nicht hoch, und es ist eine akzeptable Ausrüstungsstruktur. Für Leiterplatten mit dünnen Drähten, schmaler Abstand, hohe Präzision und hohe Dichte, die Struktur der Tauchätzgeräte ist nicht mehr geeignet. Ätzausrüstung in Form einer horizontalen mechanischen Übertragungsstruktur wird verwendet und eine Schwingdüsenvorrichtung wird verwendet, um das Kupfer des Substrats herzustellen. Die Leiterplatte der Oberfläche wird gleichmäßiger geätzt, aber die horizontale Gerätestruktur verursacht Überkorrosion der Leiterplattenoberfläche, so wird die vertikale Sprühtechnologie entwickelt und entwickelt. Zur gleichen Zeit, Die Ätzgeräte müssen außerdem über eine Vorrichtung verfügen, die verhindert, dass das dünne kupferbeschichtete Laminat während des Ätzes leicht auf die Rollen und Förderräder gewickelt wird und Abfall verursacht, und um sicherzustellen, dass das Metall auf der Oberfläche des Drahtmusters nicht zerkratzt oder zerkratzt ist. Daher, bei der Auswahl von Ätzgeräten, Besonderes Augenmerk sollte auf die strukturelle Form gelegt werden, ob es die Anforderungen der schnellen Ätzrate erfüllen kann, Gleichmäßige Ätzqualität und hohe Ätzqualität. Die Abbildung unten ist die Umrisszeichnung der Säureätzmaschine und der alkalischen Ätzmaschine.

2.2.2 Spray technology:
1) Spray shape: The conditions and structure that the general spray system should have at present is to adopt a chain and cone structure in the spray system. Alle beförderten Leiterplatten sind vollständig mit Ätzlösung bedeckt und können gleichmäßig fließen. The process test results show that:
2) Fixed spray: the average etching depth is 0.20mm und die Standardabweichung ist 0.01mm.
Oszillierende Dusche: Die durchschnittliche Ätztiefe beträgt 0.21mm und die Standardabweichung ist 0.004.
3) Swing mode: It has been proved by current actual production experience that arc swing is ideal, wodurch die Ätzlösung die gesamte Plattenoberfläche erreichen kann, Verbesserung der Konsistenz der Ätzgeschwindigkeit, und bieten eine zuverlässige Garantie für die Herstellung von hochdichten dünnen Drähten.

2.2.3-Abstand: Der sogenannte Abstand bezieht sich auf den Abstand von der Düse zur Oberfläche der Platte, das ist, Abstand vom Ätzmittel zur Oberfläche des Substrats, was sehr wichtig ist. Bei Betrachtung des Abstandes von der Düse zur Oberfläche des Substrats, Es muss auch mit dem Druck des Sprays kombiniert werden, um Forschung und Design durchzuführen, das ist, um eine hohe Qualität des Ätzes zu erreichen, Es muss auch den Anforderungen der Wirtschaft entsprechen, Anpassungsfähigkeit, Herstellbarkeit, und Verfügbarkeit. Wartungs- und Austauschbarkeit.

2.2.4 Druck: Im Design, Es ist notwendig, die Wirkung des Drucks auf das Sprühen der Ätzlösung zu berücksichtigen, ob es einen gleichmäßigen Fluss der Ätzlösung auf der Oberfläche des Substrats und die Balance des Flusses der Ätzlösung bilden kann. Daher, wenn der Sprühdruck zu groß oder zu klein ist, es beeinflusst die Ätzqualität.

2.3 Fluid mechanics
1) Surface tension of the etching solution: Because any object has a certain surface area, Die Oberfläche der Flüssigkeit ist wie ein dünner Film, die eine molekulare innere Anziehung hat, schrumpfen lassen. Um diese in einem spannungsgeladenen Oberflächengleichgewicht aufrechtzuerhalten, Dem Oberflächenumfang muss eine angemessene Tangentialkraft zugefügt werden, damit die Oberfläche eine bestimmte Fläche beibehalten und nicht mehr schrumpfen kann. Diese Kraft tangens zur Oberfläche wird Oberflächenspannung genannt. Die Spannung pro Längeneinheit auf einer Fläche wird durch das Symbol σ. Die Einheit ist Dynes/cm. The effect of the surface tension of the etching solution on the etching rate and etching quality is related to the wetting degree of the solid surface (referring to the surface of the copper foil). Die sogenannte Benetzung ist das Phänomen der Flüssigkeitshaftung auf der festen Oberfläche. Das ist, the shape of the liquid on the solid surface is related to the size of the contact angle (θ). Je größer der Kontaktwinkel, je schlechter die Benetzung der festen Oberfläche, das ist, je schlimmer die Hydrophilie. To maintain the contact angle (θ) as an acute angle, die Oberflächeneigenschaften des Feststoffs müssen geändert werden. Das heißt:, je geringer die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, je besser die Benetzungsleistung der festen Oberfläche, aber wenn die feste Oberfläche befleckt ist, auch wenn die Oberflächenspannung der Flüssigkeit gering ist, die Benetzung der festen Oberfläche wird nicht verbessert. Daher, um die Ätzqualität des Skorpions zu erhalten, Es ist notwendig, die Reinigungsbehandlung der Oberfläche der Kupferfolie des Substrats zu verstärken, und verbessern die Oberflächeneigenschaften, um es mit der Ätzlösung besser nass zu machen. Zur Verbesserung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit, es ist auch notwendig, die Betriebstemperatur zu erhöhen. Je höher die Temperatur, je kleiner die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, je idealer die Haftung auf dem Feststoff, und je besser die Behandlungswirkung. Dies ist auf die Ausdehnung des Materials durch den Temperaturanstieg zurückzuführen, Das erhöht den Abstand zwischen Molekülen und reduziert die Anziehungskraft zwischen Molekülen, so wie die Temperatur der Lösung steigt, die Oberflächenspannung nimmt allmählich ab. Daher, durch strenge Kontrolle der Prozessbedingungen, Der Kontaktzustand zwischen der Lösung und der Kupferoberfläche des Substrats kann besser verbessert werden.
2) Viscosity: During the etching process, mit der kontinuierlichen Auflösung von Kupfer, die Viskosität der Ätzlösung erhöht sich, so dass die Fließfähigkeit der Ätzlösung auf der Oberfläche der Kupferfolie des Substrats schlecht ist, die sich direkt auf den Ätzeffekt auswirkt. Um den idealen Zustand der Ätzlösung zu erreichen, Es ist notwendig, die Funktion der Ätzmaschine voll auszunutzen, um die Fließfähigkeit der Lösung auf Leiterplatte.