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Blog de PCB - Proceso de grabado y control de procesos de la placa de PCB

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Proceso de grabado y control de procesos de la placa de PCB

2021-12-30
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Author:pcb

El proceso de la placa de circuito impreso desde la placa luminosa hasta el patrón del Circuito de visualización es un proceso de reacción física y química relativamente complejo. Este artículo analiza su grabado en un solo paso. En la actualidad, el proceso típico de procesamiento de PCB (pcb) adopta el "método de galvanoplastia gráfica". Es decir, en la parte de la lámina de cobre que debe mantenerse en la capa exterior de la placa, es decir, la parte del patrón del circuito, se recubre previamente con una capa anticorrosiva de plomo y estaño, y luego se corroe químicamente la lámina de cobre restante, conocida como grabado.

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1. el tipo de grabado debe tener en cuenta que durante el grabado, hay dos capas de cobre en la placa. Durante el grabado exterior, solo una capa de cobre debe ser completamente grabada, y el resto formará el circuito finalmente necesario. Este tipo de galvanoplastia de patrón se caracteriza por que el recubrimiento de cobre solo existe debajo de la capa anticorrosiva de plomo y Estaño. Otro proceso es el recubrimiento de cobre en toda la placa, y solo hay resistencias de estaño o plomo y estaño en la parte fuera de la película sensible a la luz. Este proceso se llama "proceso de cobre de placa completa". En comparación con la galvanoplastia del patrón, la desventaja de la Chapada en cobre en toda la placa es que debe ser Chapada en cobre dos veces en todas las partes de la placa y debe ser corroída durante el proceso de grabado. Por lo tanto, cuando el ancho del cable es muy delgado, hay una serie de problemas. Al mismo tiempo, la corrosión lateral afectará seriamente la uniformidad de la línea. Entre las técnicas de procesamiento de circuitos externos de placas impresas, hay otro método, es decir, el uso de películas fotosensibles en lugar de recubrimientos metálicos como capas resistentes a la corrosión. Este método es muy similar al proceso de grabado de la capa interior y puede referirse al grabado en el proceso de fabricación de la capa Interior. En la actualidad, el estaño o el plomo y el estaño son recubrimientos anticorrosivos comunes para el proceso de grabado de agentes de grabado aminérgico. El grabado de aminoácidos es un líquido químico de uso común y no tiene ninguna reacción química con estaño o plomo y Estaño. El grabado de amoníaco se refiere principalmente a la solución de grabado de amoníaco / cloruro de amonio. Además, hay productos químicos de grabado de amoníaco / sulfato de amonio en el mercado. Después de usar una solución de grabado de sulfato, el cobre en ella se puede separar por electrolisis, por lo que se puede reutilizar. Debido a su baja tasa de corrosión, suele usarse poco en la producción real, pero se espera que se utilice para el grabado sin cloro. Algunas personas intentaron corroer el patrón exterior con sulfato de peróxido de hidrógeno como grabado. Debido a muchas razones, como la economía y el tratamiento de residuos líquidos, el proceso aún no se ha utilizado ampliamente en el sentido comercial. Además, el sulfato de peróxido de hidrógeno no se puede utilizar para grabar resistencias de plomo y estaño, y este proceso no es el pcb. el PCB es el principal método para producir la capa exterior de la placa, por lo que la mayoría de la gente se preocupa poco por él. El requisito básico para la calidad del grabado y la calidad del grabado de los problemas anteriores es poder eliminar por completo todas las capas de cobre debajo de la capa resistente a la corrosión, nada más. estrictamente hablando, si se quiere definir, la calidad del grabado debe incluir la consistencia del ancho del cableado y el grado de grabado lateral. Debido a las características inherentes de la solución de grabado de corriente eléctrica, se produce un efecto de grabado no solo en la dirección hacia abajo, sino también en la dirección izquierda y derecha. por lo tanto, el grabado lateral es casi inevitable. El problema de la subcotización es uno de los parámetros de grabado que a menudo se discuten. Se define como la relación entre el ancho de corte inferior y la profundidad del grabado, llamada factor de grabado. En la industria de placas de pcb, tiene una amplia gama de cambios, de 1: 1 a 1: 5. Obviamente, el pequeño grado de corte inferior o el bajo factor de grabado son satisfactorios. La estructura del dispositivo de grabado y la solución de grabado de los diferentes componentes influyen en el factor de grabado o en el grado de grabado lateral, o con optimismo, esto se puede controlar. El uso de ciertos aditivos puede reducir el grado de erosión lateral. La composición química de estos aditivos suele ser un secreto comercial y sus respectivos desarrolladores no lo revelarán al mundo exterior. En muchos aspectos, la calidad del grabado existía mucho antes de que la placa de impresión entrara en la máquina de grabado. Debido a que existe una conexión interna muy estrecha entre los diversos procesos o procesos de procesamiento de placas de pcb, ningún proceso se ve afectado por otros procesos ni afecta a otros procesos. Muchos de los problemas identificados como la calidad del grabado existen en realidad durante o incluso antes del proceso de eliminación de la película. En cuanto al proceso de grabado de la figura exterior, que refleja un fenómeno "contracorriente" más prominente que la mayoría de los procesos de placas de impresión, refleja muchos problemas en él. al mismo tiempo, también se debe a que el grabado forma parte de una serie de procesos que comienzan con la autoadhesión y la fotosensibilidad. Después de eso, el patrón exterior fue transferido con éxito. Cuanto más enlaces, mayor es la probabilidad de problemas. Esto puede considerarse como un aspecto muy especial del proceso de producción de pcb. En teoría, después de que la placa de PCB entra en la etapa de grabado, en el proceso de procesamiento de la placa de PCB mediante el método de galvanoplastia de patrones, El Estado ideal debería ser que el espesor total del cobre y el estaño chapados o del cobre y el plomo y el estaño no exceda de la película fotosensible resistente al chapado. el espesor del patrón de chapado está completamente bloqueado e incrustado por las "paredes" a ambos lados de la película. sin embargo, en la producción real, después de la galvanoplastia de placas de PCB en todo el mundo, El patrón de galvanoplastia es mucho más grueso que el patrón fotosensible. En el proceso de galvanoplastia de cobre y plomo y estaño, debido a que la altura de galvanoplastia supera la película sensible a la luz, hay una tendencia a la acumulación lateral y, por lo tanto, hay problemas. La capa anticorrosiva de estaño o plomo - estaño que cubre las líneas se extiende a ambos lados para formar un "borde", cubriendo una pequeña parte de la película fotosensible bajo el "borde". El "borde" formado por el estaño o el plomo y el estaño impide eliminar completamente la película sensible a la luz al eliminar la película sensible a la luz, dejando una pequeña parte del "pegamento residual" debajo del "borde". El "pegamento residual" o la "película residual" dejada debajo del "borde" del resistir puede causar un grabado incompleto. Después del grabado, estos cables forman "raíces de cobre" en ambos lados. Esto

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3. el ajuste del equipo y la interacción con soluciones corrosivas en el procesamiento de placas de pcb, el grabado de amoníaco es un proceso de reacción química relativamente fino y complejo. Por otro lado, es un trabajo fácil. Una vez que el proceso se eleva, la producción puede continuar. La clave es mantener un Estado de trabajo continuo una vez abierto y no se recomienda secar y parar. El proceso de grabado depende en gran medida de las buenas condiciones de funcionamiento del dispositivo. En la actualidad, independientemente del líquido de grabado utilizado, se debe utilizar un chorro de alta presión, y para obtener un lado de línea más limpio y un efecto de grabado de alta calidad, se debe seleccionar estrictamente la estructura de la boquilla y el método de inyección. Para obtener buenos efectos secundarios, han surgido muchas teorías diferentes, formando diferentes métodos de diseño y estructuras de equipos. Estas teorías a menudo son muy diferentes. Pero todas las teorías sobre el grabado reconocen el principio básico de mantener la superficie metálica en contacto constante con la solución de grabado fresco lo antes posible. El análisis del mecanismo químico del proceso de grabado también confirma el punto de vista anterior. En el grabado de amoníaco, suponiendo que todos los demás parámetros se mantengan sin cambios, la tasa de grabado está determinada principalmente por el amoníaco (nh3) en la solución de grabado. Por lo tanto, hay dos propósitos principales para grabar la superficie con una solución fresca: uno es lavar los iones de cobre que acaban de producirse; La otra es proporcionar continuamente el amoníaco necesario para la reacción (nh3). Entre los conocimientos tradicionales de la industria de placas de pcb, especialmente los proveedores de materias primas de placas de pcb, se reconoce que cuanto menor sea el contenido de iones de cobre monovalentes en soluciones de grabado de amoníaco, más rápida será la reacción. La experiencia lo ha confirmado. De hecho, muchos productos de soluciones de grabado aminérgico contienen ligandos especiales de iones de cobre monovalentes (algunos disolventes complejos) que actúan para reducir los iones de cobre monovalentes (estos son los secretos técnicos de sus productos de alta reactividad), lo que demuestra que el efecto de los iones de cobre monovalentes no es pequeño. Reducir el cobre monovalente de 5000 ppm a 50 ppm duplicará con creces la tasa de grabado. Debido a que durante la reacción de grabado se produce una gran cantidad de iones de cobre monovalentes y los iones de cobre monovalentes siempre se unen estrechamente a los grupos de coordinación del amoníaco, es difícil mantener su contenido cerca de cero. El cobre monovalente se puede eliminar convirtiendo el cobre monovalente en cobre bivalente a través de la acción del oxígeno en la atmósfera. El propósito anterior se puede lograr mediante pulverización. Esta es la razón funcional por la que el aire entra en la Caja de grabado. Sin embargo, si el aire es excesivo, se acelera la pérdida de amoníaco en la solución, lo que reduce el pH y provoca una disminución de la tasa de grabado. El amoníaco en la solución también es la cantidad de cambios que deben controlarse. Algunos usuarios utilizan el método de introducir amoníaco puro en la ranura de grabado. Para ello, es necesario añadir un sistema de control del medidor de Ph. Cuando el resultado del pH medido automáticamente es inferior al valor dado, la solución se agregará automáticamente. En el campo del grabado químico asociado a esto (conocido como grabado fotoquímico o pch), los trabajos de investigación han comenzado y han llegado a la etapa de diseño estructural de las máquinas de grabado. En este método, la solución utilizada es el cobre bivalente, no el grabado de cobre amoniacal. Se puede utilizar en la industria de placas de pcb. En el sector del pch, el espesor típico de las láminas de cobre grabadas es de 5 a 10 milímetros y, en algunos casos, es considerable. Sus requisitos para los parámetros de grabado suelen ser más estrictos que los de la industria de placas de pcb. En cuanto a la superficie de la placa superior e inferior, el Estado de grabado de los bordes delantero y trasero es diferente. una gran cantidad de problemas relacionados con la calidad del grabado se centran en la parte de grabado de la superficie de la placa superior. Es muy importante entenderlo. Estos problemas provienen del impacto de la compactación coloide producida por el grabado en la superficie superior de la placa de pcb. La acumulación de placas coloidales en la superficie del cobre afecta, por un lado, a la fuerza de pulverización y, por otro, impide el complemento de nuevas soluciones de grabado, lo que resulta en una reducción de la velocidad de grabado. Es precisamente debido a la formación y acumulación de placas coloidales que los patrones superiores e inferiores de las placas están grabados en diferentes grados. Esto también hace que la primera parte de la placa en la máquina de grabado sea fácil de grabar completamente o causar corrosión excesiva, ya que en ese momento no se había formado acumulación y el grabado era más rápido. Por el contrario, la parte posterior a la placa de entrada se ha formado al entrar y ralentiza su velocidad de grabado. El factor clave para el mantenimiento del equipo de grabado es garantizar que la boquilla esté limpia y sin barreras para que el chorro fluya sin obstáculos. Bajo la presión del chorro, el bloqueo o la escoria pueden afectar el diseño. Si la boquilla no está limpia, causará un grabado desigual y hará que toda la placa de PCB sea invalidada. Obviamente, el mantenimiento del equipo es reemplazar los componentes dañados y desgastados, incluido el reemplazo de la boquilla. La boquilla también tiene problemas de desgaste. Además, el problema más crítico es mantener la máquina de grabado sin escoria. En muchos casos, la escoria se acumula. La escoria excesiva incluso puede afectar el equilibrio químico de la solución de grabado. Del mismo modo, si hay un desequilibrio químico excesivo en la solución de grabado, la escoria se volverá más grave. No se puede enfatizar demasiado el problema de la acumulación de escoria. Una vez que una gran cantidad de escoria aparece repentinamente en la solución de grabado, generalmente es una señal de que hay un problema con el equilibrio de la solución. Debe limpiarse o complementarse con ácido clorhídrico concentrado