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Usine de circuits imprimés: comment améliorer la qualité du processus de gravure
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Usine de circuits imprimés: comment améliorer la qualité du processus de gravure

Usine de circuits imprimés: comment améliorer la qualité du processus de gravure

2021-08-23
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Author:Aure

UArt.ine de C /ircuits imprimés: comment améliorer la qualité du processus de gravure

1. Préface

The purpose of etching: After Celui - ci. circuit is electroplated, the Circuits imprimés Circuits imprimés removed from the electroplating equipment will be processed to complete the Circuits imprimés. Sans équivoque, there are the following steps:

a. Peler le film: peler le film sec avec un agent médicamenteux pour l'électrodéposition. The hardened dry film is partially dissolved in the concentrated liquid and partially peeled into flakes. Pour maintenir l'effet de la solution, laver soigneusement à l'eau., the efficiency of the filtration system is very important.

Corrosion du circuit: dissoudre le cuivre dans la partie non conductrice.

c. Strip tin-lead: finally remove the anti-etching tin-lead plating. Proportion de divers composants dans la couche d'étain pur ou d'étain - plomb, Le but de l'électrodéposition est simplement de résister à la corrosion, so after the etching is completed, Il faut l'enlever., so this step of stripping tin and lead is only processing and does not produce added value. Cependant,, special attention must be paid to the following points, Sinon, l'augmentation des coûts serait la deuxième cause, and the hard-to-finish outer circuit will cause defects here.

Actuellement, the typical process of Imprimé Circuits imprimés (Circuits imprimés) processing adopts the "pattern plating method". Oui., pre-plated a layer of lead-tin anti-corrosion layer on the part of the copper foil that needs to be retained on the outer layer of the board, Oui., the pattern part of the circuit, Et puis la corrosion chimique de la Feuille de cuivre restante.


Notez qu'il y a maintenant deux couches de cuivre sur la carte de circuit imprimé. Au cours de la gravure externe, une seule couche de cuivre doit être complètement gravée, le reste formant le circuit final requis. La caractéristique de ce type d'électrodéposition est que le revêtement en cuivre n'existe que sous la couche de résistance au plomb - étain. Un autre procédé consiste à recouvrir l'ensemble de la carte de circuit d'un revêtement en cuivre, à l'exception d'un film photosensible qui n'est que de l'étain ou du plomb - étain. Ce procédé est connu sous le nom de « procédé de placage complet du cuivre ». Le plus grand inconvénient du placage en cuivre sur toute la planche par rapport au placage à motifs est que toutes les parties de la planche doivent être plaquées en cuivre deux fois et doivent être gravées pendant la gravure. Par conséquent, une série de problèmes se posent lorsque la largeur du fil est très mince. Entre - temps, la corrosion latérale affectera gravement l'uniformité du pipeline.

Il existe une autre méthode de traitement des circuits extérieurs des Circuits imprimés, c'est - à - dire l'utilisation d'un film sensible à la lumière au lieu d'un revêtement métallique comme revêtement anticorrosif. Cette méthode est très similaire au processus de gravure interne et peut être référencée à la gravure dans le processus de fabrication interne.

À l'heure actuelle, l'étain ou le plomb - étain sont les revêtements anticorrosifs les plus couramment utilisés dans le processus de gravure des etchants aminés. Les etchants aminés sont des liquides chimiques courants qui ne réagissent pas chimiquement avec l'étain ou le plomb - étain. La solution de gravure à l'ammoniac se réfère principalement à la solution de gravure à l'ammoniac / chlorure d'ammonium. En outre, des produits chimiques de gravure ammoniac / sulfate d'ammonium sont disponibles sur le marché.

Après l'utilisation d'une solution de gravure à base de sulfate, le cuivre peut être séparé par électrolyse et peut donc être réutilisé. En raison de leur faible taux de corrosion, ils sont généralement rares dans la production réelle, mais on s'attend à ce qu'ils soient utilisés dans la gravure sans chlore. On a tenté d'utiliser l'acide sulfurique - peroxyde d'hydrogène comme agent corrosif pour corroder le motif extérieur. Pour de nombreuses raisons, telles que l'économie et le traitement des déchets liquides, le procédé n'a pas été largement utilisé dans le commerce. De plus, l'acide sulfurique et le peroxyde d'hydrogène ne peuvent pas être utilisés pour la gravure des inhibiteurs de corrosion plomb - étain et le procédé n'est pas la principale méthode de production de la couche externe de Circuits imprimés, de sorte que la plupart des gens s'en soucient peu.


Usine de circuits imprimés: comment améliorer la qualité du processus de gravure

2. Equipment adjustment and interaction with corrosive solution

In Traitement des circuits imprimés, ammonia etching is a relatively delicate and complex chemical reaction process. D'un autre côté,, it is an easy job. Une fois que ce processus est mis à jour, production can be continued. La clé est de maintenir l'état de fonctionnement continu après le démarrage, and it is not advisable to dry and stop. Le procédé de gravure dépend dans une large mesure des bonnes conditions de fonctionnement de l'équipement.. Actuellement, no matter what etching solution is used, Un pulvérisateur à haute pression doit être utilisé, Et pour un côté ligne plus propre et une gravure de haute qualité, the nozzle structure and spray method must be strictly selected.

Pour obtenir de bons effets secondaires, many different theories have emerged, Former différentes méthodes de conception et structures d'équipement. These theories are often very different. Mais toutes les théories de la gravure reconnaissent les principes les plus fondamentaux, which is to keep the metal Surface in contact with fresh etching solution as quickly as possible. L'analyse du mécanisme chimique du processus de corrosion confirme également ce point de vue.. Corrosion ammoniacale, assuming that all other parameters remain unchanged, the etching rate is mainly determined by the ammonia (NH3) in the etching solution. Alors..., using fresh solution to etch the surface has two main purposes: one is to flush out the copper ions that have just been produced; the other is to continuously provide ammonia (NH3) needed for the reaction.

Dans le savoir traditionnel imprimé Circuits imprimés (Circuits imprimés board) Industrie, especially the suppliers of printed circuit raw materials, Il a été reconnu que plus la teneur en ions cuivre est faible dans les solutions de gravure à l'eau ammoniacale, Plus la vitesse de réaction est rapide. This has been confirmed by experience. En fait,, many ammonia-based etching solution products contain special ligands for monovalent copper ions (some complex solvents), whose role is to reduce monovalent copper ions (these are the technical secrets of their products with high reactivity ), it can be seen that the influence of monovalent copper ions is not small. Si le prix unitaire du cuivre est réduit de 5000ppm à 50ppm, the etching rate will be more than doubled.

Parce qu'une grande quantité d'ions cuivre monovalents est produite dans la réaction de gravure, and because the monovalent copper ions are always tightly combined with the complexing group of ammonia, Il est difficile de maintenir son contenu à un niveau proche de zéro. The monovalent copper can be removed by converting monovalent copper into divalent copper through the action of oxygen in the atmosphere. Ceci peut être réalisé par pulvérisation.

C'est la raison fonctionnelle pour laquelle l'air entre dans la boîte de gravure. Cependant, si l'air est excessif, la perte d'ammoniac dans la solution est accélérée, le pH est réduit et le taux de gravure est réduit. L'ammoniac en solution est également la quantité de changement à contrôler. Certains utilisateurs utilisent l'ammoniac pur dans le bassin de gravure. Pour ce faire, un système de contrôle du pH - mètre doit être ajouté. Lorsque le pH mesuré automatiquement est inférieur à une valeur donnée, la solution est ajoutée automatiquement.

Dans le domaine connexe de la gravure chimique (également appelée gravure photochimique ou PCH), les travaux de recherche ont commencé et ont atteint le stade de la conception structurale de la machine à graver. Dans cette méthode, la solution utilisée est le cuivre divalent et non le cuivre ammoniacal. Il peut être utilisé dans l'industrie des circuits imprimés. Dans l'industrie de pch, l'épaisseur typique des feuilles de cuivre gravées est de 5 à 10 millimètres (millimètres), parfois assez épaisses. Les exigences relatives aux paramètres de gravure sont généralement plus strictes que celles de l'industrie des BPC.

Les résultats d'une étude sur les systèmes industriels de PCM n'ont pas encore été officiellement publiés, mais ils seront rafraîchissants. Grâce à un solide soutien financier du programme, les chercheurs ont la capacité de modifier la conception de l'équipement de gravure à long terme tout en étudiant les effets de ces changements. Par exemple, la meilleure conception de la buse est en forme de ventilateur par rapport à la buse conique, et le collecteur d'injection (c. - à - d. Le tuyau vissé par la buse) a également un angle de montage pour pulvériser une pièce de 30 degrés dans la Chambre de gravure. Si ces modifications ne sont pas apportées, la méthode d'installation des buses sur le collecteur entraînera des angles de pulvérisation différents pour chaque buse adjacente. La surface de pulvérisation du deuxième groupe de buses est légèrement différente de celle du premier groupe de buses (elle montre les conditions de fonctionnement du pulvérisateur). De cette façon, la forme de la solution pulvérisée se chevauche ou se croise. En théorie, si la forme de la solution se croise, la force de pulvérisation de la pièce diminue et l'ancienne solution sur la surface gravée ne peut pas être efficacement emportée tout en maintenant la nouvelle solution en contact avec elle. Cette condition est particulièrement importante au bord de la surface de pulvérisation. Sa force d'éjection est beaucoup plus faible que la verticale.

L'étude a révélé que les paramètres de conception les plus récents étaient de 65 livres par pouce carré (c. - à - D. 4 + bar). Chaque procédé de gravure et chaque solution pratique ont un problème avec une pression d'injection optimale. Actuellement, la pression d'injection dans la Chambre de gravure atteint 30 psi (2bar) ou plus. Un principe est que plus la densité de la solution de gravure (c. - à - D. la gravité spécifique ou le degré de verre) est élevée, plus la pression d'injection optimale est élevée. Bien sûr, ce n'est pas un seul paramètre. Un autre paramètre important est la mobilité relative qui contrôle le taux de réaction en solution.

3. Qualité de la gravure et problèmes antérieurs

The basic requirement for etching quality is to be able to completely remove all the copper layers except under the resist layer, C'est tout.. Strictly speaking, Si vous voulez définir avec précision, then the etching quality must include the consistency of the wire width and the degree of undercutting. En raison des propriétés intrinsèques de la solution de gravure actuelle, Cela produit un effet de gravure non seulement vers le bas, mais aussi vers la gauche et la droite, La gravure latérale est presque inévitable.

La gravure latérale est l'un des paramètres de gravure fréquemment discutés. Il est défini comme le rapport entre la largeur de la gravure latérale et la profondeur de la gravure, appelé facteur de gravure. Dans l'industrie des circuits imprimés, elle varie de 1: 1 à 1: 5. De toute évidence, une sous - cotation plus faible ou un coefficient de gravure plus faible sont les plus satisfaisants.

La structure de l'équipement de gravure et la composition différente de la solution de gravure peuvent influer sur le coefficient de gravure ou le degré de gravure latérale ou, d'un point de vue optimiste, peuvent être contrôlés. L'utilisation de certains additifs peut réduire le degré de corrosion latérale. La composition chimique de ces additifs est généralement un secret commercial que les développeurs concernés ne divulguent pas au monde extérieur.

À bien des égards, la qualité de la gravure existait bien avant que les planches imprimées n'entrent dans la machine à graver. Étant donné qu'il existe une relation interne très étroite entre les différents processus ou processus de traitement des circuits imprimés, aucun processus n'est à l'abri des autres processus ou processus. De nombreux problèmes identifiés comme la qualité de la gravure existent en fait dans le processus d'enlèvement du film, même avant. En ce qui concerne le processus de gravure des graphiques extérieurs, en raison de son phénomène de « contre - courant» plus important que la plupart des processus de Circuits imprimés, de nombreux problèmes se sont finalement reflétés dans le processus. En même temps, c'est parce que la gravure est la dernière étape d'une série de processus commençant par l'auto - adhérence et la photosensibilité, après quoi le motif extérieur est transféré avec succès. Plus il y a de liens, plus il y a de chances que des problèmes surgissent. Cela peut être considéré comme un aspect très particulier du processus de fabrication des circuits imprimés.

En théorie, après que le circuit imprimé est entré dans la phase de gravure, dans le processus de traitement du circuit imprimé par la méthode de galvanoplastie de modèle, Idéalement, l'épaisseur totale de l'électrodéposition du cuivre et de l'étain ou du cuivre et du plomb et de l'étain ne doit pas dépasser la résistance à l'électrodéposition. L'épaisseur de la pellicule photosensible doit être telle que le motif de l'électrodéposition soit complètement bloqué et incorporé dans les « parois» des deux côtés de la pellicule. Cependant, dans la production réelle, les cartes de circuits imprimés du monde entier sont plaquées avec des motifs beaucoup plus épais que les motifs photosensibles. Au cours de l'électrodéposition du cuivre et du plomb et de l'étain, la tendance à l'accumulation latérale se produira parce que la hauteur de l'électrodéposition est supérieure à celle du film photosensible. La couche d'étain ou de plomb - étain résistant à la corrosion de la ligne de recouvrement s'étend sur les deux côtés pour former un "bord" recouvrant une petite partie du film photosensible sous le "bord".

Le "bord" formé par l'étain ou le plomb - étain rend impossible l'enlèvement complet de la pellicule photosensible lors de l'enlèvement, laissant une petite fraction de "colle résiduelle" sous le "bord". La « colle résiduelle» ou le « film résiduel» laissé sous le « bord» de l’inhibiteur de corrosion provoquera une gravure incomplète. Après la gravure, les lignes forment des « racines de cuivre » des deux côtés. La racine de cuivre réduira l'espacement des lignes, ce qui entraînera le non - respect des exigences de la partie a et peut même être rejetée. Le rejet augmentera considérablement les coûts de production des Circuits imprimés.

En outre, dans de nombreux cas, en raison de la dissolution de la réaction, les films résiduels et le cuivre peuvent également se former et s'accumuler dans des liquides corrosifs dans l'industrie des circuits imprimés et être bloqués dans les buses des machines corrosives et des pompes résistantes à l'acide et doivent être fermés pour traitement et nettoyage. Cela affecte la productivité.

Quatrièmement, entretien du matériel de gravure

L'élément le plus critique pour l'entretien de l'équipement de gravure est de s'assurer que les buses sont propres et exemptes d'obstacles afin que l'injection ne soit pas obstruée. Sous la pression du jet, le colmatage ou le Slagging peuvent affecter la disposition. Si les buses ne sont pas propres, la gravure ne sera pas uniforme et toute la carte de circuit imprimé sera mise au rebut.

De toute évidence, l'entretien de l'équipement consiste à remplacer les pièces endommagées et usées, y compris les buses. Les buses sont également usées. De plus, il est plus important de garder la machine à graver exempte de scories. Dans de nombreux cas, il y aura accumulation de scories. Une accumulation excessive de scories peut même affecter l'équilibre chimique de la solution de gravure. De même, s'il y a un déséquilibre chimique excessif dans la solution de gravure, le Slagging devient plus grave. On ne saurait trop insister sur le problème de l'accumulation de scories. Une fois qu'une grande quantité de laitier apparaît soudainement dans la solution de gravure, c'est généralement le signal d'un problème d'équilibre de la solution. L'acide chlorhydrique fort doit être utilisé pour nettoyer ou reconstituer la solution.

Le film résiduel produit également du laitier et une très petite quantité de film résiduel se dissout dans la solution de gravure, puis forme un précipité de sel de cuivre. Le laitier formé par la membrane résiduelle indique que le processus précédent d'enlèvement de la membrane n'est pas terminé. Une mauvaise élimination du film est souvent le résultat d'un revêtement de bord et d'un placage excessif.

5. Regarding the upper and lower Circuits imprimés board surface, the etching state of the leading edge and the trailing edge are different

Un grand nombre de problèmes liés à la qualité de la gravure se sont concentrés sur la partie gravée de la surface supérieure de la plaque. Il est important de comprendre cela. Ces problèmes sont dus à l'influence de l'agent de gravure sur la surface supérieure de la carte de circuit imprimé. D'une part, l'accumulation de plaques colloïdales sur la surface du cuivre affecte la force de pulvérisation et, d'autre part, empêche la reconstitution des solutions fraîches de gravure, ce qui entraîne une réduction de la vitesse de gravure. C'est précisément en raison de la formation et de l'accumulation de panneaux colloïdaux que le degré de gravure des modèles supérieurs et inférieurs de la carte de circuit est différent. Cela rend également la première partie de la carte de circuit dans la machine à graver vulnérable à la gravure complète ou à la corrosion excessive, car l'accumulation n'est pas encore formée et la gravure est plus rapide. Au lieu de cela, la partie après l'entrée dans la carte de circuit a été formée au moment de l'entrée et a réduit la vitesse de gravure.