Der Ätzprozess vonPCB-Prototypäußere Schaltung
I. Überblick:
ãã Derzeit verwendet der typische Prozess der Verarbeitung von Leiterplatten (PCB) die "Musterbeschichtungsmethode". Das heißt, eine Schicht Blei-Zinn-Antikorrosionsschicht auf dem Teil der Kupferfolie, die auf der äußeren Schicht der Platine, also dem Musterteil der Schaltung zurückgehalten werden muss, vorverlegt und korrodiert dann chemisch die verbleibende Kupferfolie, was als Ätzung bezeichnet wird. Es sollte beachtet werden, dass sich derzeit zwei Kupferschichten auf der Platine befinden. Beim Ätzprozess der äußeren Schicht muss nur eine Kupferschicht vollständig abgegravert werden, und der Rest bildet den endgültig erforderlichen Stromkreis. Das Merkmal dieser Art der Musterbeschichtung ist, dass die Kupferbeschichtungsschicht nur unter der Blei-Zinn-Resistschicht existiert. Eine weitere Verfahrensmethode besteht darin, Kupfer auf der gesamten Platine zu verplatten, wobei die Teile außer dem lichtempfindlichen Film nur aus Zinn oder Blei-Zinnresist bestehen. Dieses Verfahren wird als "Vollkarton-Kupferbeschichtungsverfahren" bezeichnet. Im Vergleich zur Mustergalvanisierung besteht der größte Nachteil der Vollkarton-Kupferplatten darin, dass Kupfer an allen Teilen der Platine zweimal versehen werden muss und alle beim Ätzen korrodiert sein müssen. Daher treten bei sehr feiner Drahtbreite eine Reihe von Problemen auf. Gleichzeitig beeinträchtigt Seitenkorrosion die Gleichmäßigkeit der Leitung erheblich.
Beim Prozess der Verarbeitung der äußeren Schaltung der Leiterplatte gibt es eine weitere Methode, nämlich die Verwendung einer lichtempfindlichen Folie anstelle einer Metallbeschichtung als Resistschicht. Diese Methode ähnelt sehr dem Ätzprozess der inneren Schicht, und man kann sich auf das Ätzen im Herstellungsprozess der inneren Schicht beziehen. Derzeit ist Zinn oder Blei-Zinn die am häufigsten verwendete Antikorrosionsschicht, die im Ätzprozess von ammoniakbasiertem Ätzmittel verwendet wird. Ammoniakbasiertes Ätzmittel ist eine häufig verwendete chemische Flüssigkeit und hat keine chemische Reaktion mit Zinn oder Blei-Zinn. Ammoniakätzmittel bezieht sich hauptsächlich auf eine Ammoniak-/Ammoniumchlorid-Ätzlösung. Zusätzlich sind auch Ammoniak-/Ammoniumsulfat-Ätzchemikalien auf dem Markt erhältlich.
ãã Sulfatbasierte Ätzlösung, nach der Verwendung kann das darin enthaltene Kupfer durch Elektrolyse getrennt werden, sodass es wiederverwendet werden kann. Aufgrund seiner niedrigen Korrosionsrate ist es in der tatsächlichen Produktion im Allgemeinen selten, aber es wird erwartet, dass es für chlorfreie Ätzungen verwendet wird. Jemand hat versucht, Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid als Etsmittel zu verwenden, um das äußere Schichtmuster zu korrodieren. Aus vielen Gründen, darunter Wirtschaftlichkeit und Abfallflüssigkeitsbehandlung, wurde dieses Verfahren kommerziell nicht weit verbreitet eingesetzt. Außerdem kann Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid nicht zum Ätzen von Blei-Zinnresist verwendet werden, und dieses Verfahren ist nicht die Hauptmethode der Leiterplattenproduktion, weshalb die meisten Menschen sich kaum dafür interessieren.
2. Radierqualität und frühere Probleme
Die Grundvoraussetzung für die Ätzqualität ist, alle Kupferschichten vollständig entfernen zu können, außer unter der Resistschicht, und das war's. Streng genommen muss die Ätzqualität zur genauen Definition die Konsistenz der Drahtleitungsbreite und den Ausmaß des Unterschnitts einschließen. Aufgrund der inhärenten Eigenschaften der aktuellen Ätzlösung, die nicht nur in der Abwärtsrichtung, sondern auch in der linken und rechtsen Richtung einen Ätzeffekt erzeugt, ist eine seitliche Ätzung nahezu unvermeidlich.
ã【Das Problem der Unterstreckung ist ein häufig diskutiertes Thema in den Gravierparametern. Sie ist definiert als das Verhältnis der Unterschneidungsbreite zur Ätztiefe, das als Ätzfaktor bezeichnet wird. In der Leiterplattenindustrie variiert das stark, von 1:1 bis 1:5. Offensichtlich ist ein kleiner Undercut-Grad oder ein niedriger Gravurfaktor am zufriedenstellendsten.
Die Struktur der Ätzanlage und die Ätzlösungen unterschiedlicher Zusammensetzung beeinflussen den Gravierungsfaktor oder das Ausmaß der seitlichen Radierung, oder optimistisch betrachtet, sie kann kontrolliert werden. Der Einsatz bestimmter Zusatzstoffe kann das Ausmaß der Seitenerosion verringern. Die chemische Zusammensetzung dieser Zusatzstoffe ist in der Regel ein Geschäftsgeheimnis, und die jeweiligen Entwickler geben sie der Außenwelt nicht preis. Was die Struktur der Ätzgeräte betrifft, werden die folgenden Kapitel speziell behandelt.
ãããAus vielen Aspekten existierte die Qualität der Radierung schon lange bevor die gedruckte Platte in die Radiermaschine kam. Da es sehr enge interne Verbindungen zwischen den verschiedenen Prozessen oder Prozessen der Leiterbahnverarbeitung gibt, gibt es keinen Prozess, der nicht von anderen Prozessen beeinflusst wird und nicht andere Prozesse beeinflusst. Viele der Probleme, die mit der Gravurqualität identifiziert wurden, bestanden tatsächlich schon beim Entfernen des Films oder sogar schon davor. Beim Ätzprozess der äußeren Schichtgrafiken, da der "invertierte Strom", den er verkörpert, stärker ist als bei den meisten Druckplattenprozessen, spiegeln sich schließlich viele Probleme darin wider. Gleichzeitig liegt das auch daran, dass das Ätzen der letzte Schritt in einer langen Reihe von Prozessen ist, die mit selbsthaftendem und lichtempfindlichem Verfahren beginnen. Danach wird das äußere Schichtmuster erfolgreich übertragen. Je mehr Verbindungen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Problemen. Dies kann als ein ganz besonderer Aspekt des Leiterplattenherstellungsprozesses gesehen werden.
