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Blogue PCB
Discussion sur la technologie de gravure des circuits extérieurs des PCB
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Discussion sur la technologie de gravure des circuits extérieurs des PCB

2022-02-17
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Author:pcb

Actuellement, Processus typique Circuits imprimés L'usinage adopte la "méthode de placage graphique". C'est ça., Pré - placage d'une couche d'inhibiteur de corrosion plomb - étain sur la Feuille de cuivre pour la maintenir sur la couche extérieure de la plaque, C'est ça., Partie graphique du circuit, Le reste de la Feuille de cuivre est ensuite gravé chimiquement par une méthode appelée gravure.. En ce qui concerne le procédé de gravure, Il est à noter qu'il y a maintenant deux couches de cuivre sur la carte de circuit. Dans le processus de gravure externe, Une seule couche de cuivre doit être complètement gravée, Le reste formera le circuit final requis. Ce type de galvanoplastie à motifs est caractérisé par la présence d'une couche de cuivre uniquement sous un inhibiteur de corrosion plomb - étain.. Un autre procédé consiste à recouvrir la carte entière de cuivre., Et la partie autre que le film photosensible n'est qu'une couche d'étain ou de plomb - étain résistant à la corrosion. Ce procédé est connu sous le nom de « procédé de placage complet du cuivre ».. Comparé au placage graphique, L'inconvénient du cuivre sur toutes les cartes de circuit est qu'il doit être plaqué deux fois n'importe où sur la carte de circuit et doit être gravé pendant la gravure. Donc,, Lorsque la largeur du fil est très mince, une série de problèmes se produisent. En même temps, La corrosion latérale peut affecter gravement l'uniformité de la ligne. L'étain ou le plomb et l'étain sont couramment utilisés comme couche résistante à la corrosion pour les procédés de gravure des etchants aminés.. L'etchant à l'ammoniac est un liquide chimique couramment utilisé, Il n'a pas de réaction chimique avec l'étain ou le plomb - étain. L'agent de gravure à l'ammoniac se réfère principalement à l'eau ammoniacale./Solution de gravure au chlorure d'ammonium. En outre, Eau ammoniacale/Des solutions de gravure au sulfate d'ammoniac sont également disponibles sur le marché. Solution de gravure à base de sulfate, Après utilisation, Où le cuivre peut être séparé par électrolyse, Il peut donc être réutilisé. En raison de son faible taux de corrosion, Souvent rare dans la production réelle, Mais il pourrait être utilisé pour la gravure sans chlore. Certaines personnes ont essayé d'utiliser le sulfate de peroxyde d'hydrogène comme etchant pour corroder les motifs extérieurs. Pour de nombreuses raisons, y compris les aspects économiques et l'élimination des déchets, Ce processus n'a pas encore été adopté commercialement. En outre, Le peroxyde d'hydrogène sulfaté ne peut pas être utilisé pour la gravure des inhibiteurs de corrosion plomb - étain, Et le processus n'est pas une production PCB board, La plupart des gens s'en fichent..

Circuits imprimés

1.. Etching quality and early problems
The basic requirement for etching quality is to be able to completely remove all copper layers except under the resist layer, C'est tout.. Techniquement parlant,, Si vous voulez définir le sol, La qualité de la gravure doit comprendre l'uniformité de la largeur du conducteur et le degré de gravure latérale.. En raison des propriétés intrinsèques de l'etchant actuel, Il est gravé non seulement vers le bas, mais aussi à gauche et à droite, La gravure latérale est donc presque inévitable. Le problème de la Sous - cotation est l'un des paramètres de gravure fréquemment discutés. Il est défini comme le rapport entre la largeur de la Sous - cotation et la profondeur de la gravure., Appelé facteur etch. Dans l'industrie des circuits imprimés, Ça a beaucoup changé., De 1: 1 à 1: 5. De toute évidence,, Un faible degré de sous - cotation ou un faible facteur de gravure est satisfaisant. La structure de l'équipement de gravure et la composition différente de la solution de gravure influeront sur le facteur de gravure ou le degré de gravure latérale., Ou optimiste, Il peut être contrôlé. L'utilisation de certains additifs peut réduire le degré de gravure latérale. La composition chimique de ces additifs est généralement un secret commercial, Leurs développeurs ne le révéleront pas.. Quant à la structure de l'équipement de gravure, Les sections suivantes seront consacrées à cette question..

À bien des égards, Qualité de gravure supérieure à Circuits imprimés Entrée dans l'etcher. Parce qu'il y a des liens internes très étroits entre les différents processus de traitement des circuits imprimés, Il n'y a pas de processus qui ne sont pas touchés par d'autres processus et qui n'ont pas d'incidence sur d'autres processus.. De nombreux problèmes identifiés comme la qualité de la gravure existent même plus tôt dans le processus de décapage.. Procédé de gravure pour les motifs extérieurs, Il reflète de nombreux problèmes parce qu'il reflète un phénomène de "contre - courant" plus important que la plupart des processus de PCB. En même temps, C'est aussi parce que la gravure fait partie d'une série de processus commençant par des films auto - adhésifs et des matériaux photosensibles., Le motif extérieur a ensuite été transféré avec succès. Plus de liens, Plus le problème est probable. Cela peut être considéré comme un aspect très particulier du processus de fabrication des circuits imprimés..

En théorie,, Après que le circuit imprimé entre dans la phase de gravure, Dans le traitement des circuits imprimés par électrodéposition de motifs, Idéalement, l'épaisseur du cuivre et de l'étain après placage ou la somme de l'épaisseur du cuivre et du plomb et de l'étain ne doit pas dépasser l'épaisseur du film de résistance au placage., Cela permet au motif de placage d'être complètement bloqué et incorporé dans les "murs" des deux côtés du film.. Cependant,, Dans la production réelle, Après placage Circuits imprimés Partout dans le monde, Le modèle de revêtement est beaucoup plus épais que le modèle photosensible. Lors de l'électrodéposition du cuivre et du plomb et de l'étain, Parce que le revêtement est plus haut que le film photosensible, Tendance à l'accumulation horizontale, Le problème se pose.. La couche résistante à la corrosion de l'étain ou du plomb - étain recouvrant la ligne s'étend des deux côtés pour former un « bord »., Une petite partie de la membrane photosensible est recouverte de "bords". Le "bord" formé par l'étain ou le plomb - étain rend impossible l'enlèvement complet du film photosensible lors de l'enlèvement du film photosensible., Laisser une petite quantité de "colle résiduelle" sous "bord". La présence de "colle résiduelle" ou de "film résiduel" sous le "bord" de l'inhibiteur de corrosion entraînera une gravure incomplète.. Après la gravure, les lignes forment des « racines de cuivre » des deux côtés., Les fils de cuivre rétrécissent l'espacement des fils, La carte de circuit imprimé n'est pas conforme aux exigences de la partie A., Peut même être rejeté. Coûts de production PCB board Sera considérablement augmenté en raison du rejet. En outre, Dans de nombreux cas, Dissolution due à la réaction, Dans l'industrie des circuits imprimés, Le film résiduel et le cuivre peuvent également former des dépôts dans la solution de gravure et bloquer les buses de la machine de gravure et de la pompe résistante à l'acide., Doit être fermé pour élimination et nettoyage., Impact sur l'efficacité du travail.

2.. Equipment adjustment and interaction with corrosive solution
In printed circuit processing, La gravure à l'ammoniac est un processus chimique relativement fin et complexe. En retour, c'est un travail facile.. Une fois le processus lancé, La production peut continuer. Le fait est qu'une fois ouvert, Il doit rester en état de fonctionnement continu, L'arrêt et l'arrêt ne sont pas souhaitables. Le procédé de gravure dépend dans une large mesure des bonnes conditions de fonctionnement de l'équipement.. Actuellement, Quelle que soit la solution de gravure utilisée, L’injection à haute pression doit être utilisée, Et pour obtenir un bord de ligne propre et un effet de gravure de haute qualité, La structure de la buse et la méthode de pulvérisation doivent être strictement choisies.. Pour obtenir de bons effets secondaires, De nombreuses théories différentes sont apparues, Conduit à différentes méthodes de conception et structures d'équipement. Ces théories sont souvent très différentes. Mais toutes les théories sur la gravure reconnaissent le principe de base qui maintient la surface métallique en contact constant avec un agent de gravure frais dès que possible. L'analyse du mécanisme chimique du processus de gravure confirme également ce point de vue.. Dans la gravure à l'ammoniac, Supposons que tous les autres paramètres soient constants, Le taux de gravure est principalement déterminé par l'ammoniac dans la solution de gravure.. Donc,, L'utilisation d'une solution fraîche pour graver la surface a deux objectifs principaux: premièrement, rincer l'ion cuivre qui vient d'être produit; L'autre est l'approvisionnement continu en ammoniac nécessaire à la réaction..

Dans les connaissances traditionnelles de l'industrie des circuits imprimés, En particulier les fournisseurs de matières premières pour circuits imprimés, On croit généralement que plus la solution de gravure aminée contient d'ions cuivre monovalents, plus la teneur en ions cuivre monovalents est faible., Plus la vitesse de réaction est rapide. Cela a été confirmé par l'expérience. En fait,, many ammonia-based etchant products contain special ligands (some complex solvents) for monovalent copper ions, which act to reduce monovalent copper ions (these are the technical secrets of their products' high reactivity ), On peut voir que l'influence de l'ion cuivre monovalent n'est pas faible.. Le taux de gravure sera plus que doublé en abaissant le prix unitaire du cuivre de 5000ppm à 50ppm.. Parce qu'une grande quantité d'ions cuivre monovalent est produite pendant la réaction de gravure, Parce que l'ion cuivre monovalent est toujours étroitement lié au Groupe complexe de l'ammoniac, Il est très difficile de rapprocher le contenu de zéro. Le cuivre monovalent peut être éliminé en convertissant le cuivre monovalent en cuivre divalent sous l'action de l'oxygène dans l'atmosphère.. Ceci peut être réalisé par pulvérisation. C'est une raison fonctionnelle pour laquelle l'air entre dans la Chambre de gravure. Cependant,, Si trop d'air, Il accélère la perte d'ammoniac en solution et réduit le pH, Cela réduira encore le taux de gravure. L'ammoniac en solution est également une variable à contrôler. Certains utilisateurs ont introduit de l'ammoniac pur dans le bassin de gravure. Fais - le., Le système de contrôle du pH - mètre doit être ajouté. Lorsque le pH mesuré automatiquement est inférieur à une valeur donnée, La solution est automatiquement ajoutée. In the related field of chemical etching (also known as photochemical etching or PCH), Les travaux de recherche ont commencé et sont entrés dans la phase de conception de la structure de la machine à graver.. Dans cette approche,, La solution utilisée est le cuivre divalent, Pas de cuivre ammoniacal.. Il est probablement utilisé dans l'industrie des circuits imprimés. Dans l'industrie de Pch, Les feuilles de cuivre gravées ont généralement une épaisseur de 5 à 10 Mils, Et dans certains cas assez épais. Les exigences relatives aux paramètres de gravure sont généralement plus strictes que celles de l'industrie des BPC..

3.. À propos des surfaces des plaques supérieure et inférieure, the problem of different etching states between the lead-in edge and the rear-entry edge
A large number of problems related to etching quality are concentrated on the etched part of the upper board surface. Il est important de comprendre cela. Ces problèmes sont dus à l'influence de l'etchant sur la formation de colloïdes sur la surface supérieure de la carte de circuit imprimé.. Les solides colloïdaux s'accumulent à la surface du cuivre, Cet aspect affecte la force d'éjection, D'autre part, il empêche la reconstitution de la solution de gravure fraîche, Réduit le taux de gravure. C'est précisément en raison de la formation et de l'accumulation de solides colloïdaux que le degré de gravure des motifs supérieurs et inférieurs de la plaque varie.. Cela rend également la partie de la carte qui entre d'abord dans la machine à graver vulnérable à la gravure complète ou à la corrosion excessive., Parce qu'il n'y avait pas d'accumulation, Et la gravure est plus rapide. Au contraire., Lorsque la partie à l'arrière de la plaque entre, L'accumulation s'est formée et a ralenti sa vitesse de gravure.

4.. The maintenance of etching equipment
The key factor in the maintenance of etching equipment is to ensure that the nozzles are clean and free of obstructions to make the spraying smooth. Le colmatage ou le Slagging peuvent affecter la disposition sous pression d’injection. Si la buse n'est pas propre, La gravure sera inégale et l'ensemble du PCB sera éliminé.. De toute évidence,, L'entretien de l'équipement consiste à remplacer les pièces endommagées et usées., Y compris le remplacement des buses, Il y a aussi des problèmes d'usure. En plus de ça,, Le problème le plus important est de garder l'etcher exempt d'accumulation de laitier., Dans de nombreux cas. Une accumulation excessive de laitier peut même affecter l'équilibre chimique de la solution de gravure. De même,, Si l'etchant présente un déséquilibre chimique excessif, La formation de laitier s'aggravera. On ne saurait trop insister sur l'accumulation de scories.. Une fois qu'une grande quantité de laitier apparaît soudainement dans la solution de gravure, C'est souvent le signe d'un problème d'équilibre de la solution. L'acide chlorhydrique plus fort doit être utilisé pour un nettoyage approprié ou pour compléter la solution.. Le film résiduel produit également du laitier, Très peu de film résiduel est dissous dans la solution de gravure, Puis le sel de cuivre précipite. Le laitier formé par le film résiduel indique que le processus d'enlèvement du film précédent n'est pas terminé.. Une mauvaise élimination de la membrane est généralement causée par la membrane de bord et PCB board Placage rampant.