0
1 引言
蝕刻是印制線路板加工中進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移后實(shí)現(xiàn)線路圖形的關(guān)健工藝,它看上去簡單,但實(shí)際上,如果在蝕刻階段出現(xiàn)問題將會(huì)影響線路板的質(zhì)量,特別是在生產(chǎn)細(xì)線路或高精度印制電路板時(shí),尤為重要。近年來電子工業(yè)迅猛發(fā)展,尤其是以蘋果為代表的電子產(chǎn)品向著高密度、細(xì)線路、細(xì)間距的趨勢發(fā)展,對印刷線路板的蝕刻技術(shù)提出了更高的精細(xì)化要求。先進(jìn)電子產(chǎn)品要求PCB線路細(xì)至1.6mil甚至更低,如何確保蝕刻效果達(dá)到其工藝要求變得越來越重要。本文介紹了一種RS-158蝕刻添加劑能有效改善其蝕刻效果,具備提高蝕刻因子1.4~2倍,降低側(cè)蝕度、提高蝕刻均勻性和提升產(chǎn)品良率等優(yōu)點(diǎn)。
2 側(cè)蝕問題
線路制作是將覆銅箔基板上不需要的銅用蝕刻液以化學(xué)反應(yīng)方式予以除去,使其形成所需要的電路圖形。而作為線路部份的銅,采用感光圖形轉(zhuǎn)移或絲網(wǎng)印刷的方法在其表面覆蓋一層有機(jī)抗蝕層或金屬抗蝕層來防止其被蝕刻掉。
蝕刻質(zhì)量包括導(dǎo)線線寬的一致性和側(cè)蝕程度。介于腐蝕液的固有特點(diǎn),蝕刻液在蝕刻過程中,不僅向下而且左右方向都產(chǎn)生蝕刻作用,所以側(cè)蝕幾乎是不可避免的。側(cè)蝕問題被定義為一個(gè)具體的數(shù)值來管控(蝕刻因子=2C/(B-A)),稱為蝕刻因子(見圖1示),即正蝕深度與側(cè)蝕寬度之比值。在印刷電路工業(yè)中,蝕刻因子管控標(biāo)準(zhǔn)并沒有準(zhǔn)確定義,但行業(yè)內(nèi)一般至少要求蝕刻因子3以上。
圖1 蝕刻因子示意圖
3 蝕刻改善分析
為了適應(yīng)智能電子產(chǎn)品精密化封裝的需求,線路板制作越來越精細(xì)化,線路寬度更降至2mil甚至1.5mil以下,這對線路板蝕刻技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。甚至有廠商因?yàn)楫a(chǎn)品無法達(dá)到理想的精度和良率,導(dǎo)致先進(jìn)電子產(chǎn)品的推出受阻。為滿足終端客戶的需求,解決精細(xì)化PCB生產(chǎn)工藝蝕刻難題,提升蝕刻良率,減少側(cè)蝕,通常采用對蝕刻設(shè)備的改進(jìn)及蝕刻參數(shù)的管控,這些辦法對減小側(cè)蝕有一定幫助,但對于越來越精細(xì)的線路而言,作用不大。因此,采用蝕刻添加劑的方式才是從根本上解決側(cè)蝕問題的最佳方式。所以,本文中提及一種RS-158蝕刻添加劑,可以從根本上解決精細(xì)化PCB生產(chǎn)工藝蝕刻難題。
3.1 RS-158蝕刻添加劑使用方法及作用
RS-158蝕刻添加劑可直接添加于蝕刻母液中使用,操作簡單。為了開缸和后續(xù)添加時(shí)控制方便,將RS-158蝕刻添加劑分為RS-158A與RS-158B。RS-158A:主要作用加速垂直咬蝕力(即加快正蝕速度),開缸后如出現(xiàn)下降速度超過25%,可單獨(dú)添加RS-158A;RS-158B:主要作用緩蝕(即減慢側(cè)蝕速度),開缸后如出現(xiàn)上底線細(xì)而下底毛邊大,可單獨(dú)加RS-158B。RS-158蝕刻添加劑主要作用是通過保護(hù)劑吸附于銅面,當(dāng)正面受到噴淋壓力時(shí)“開口”,而側(cè)壁壓力方向與之齊平,保護(hù)劑仍附于線路側(cè)壁,再通過正面的加速咬蝕,達(dá)到平衡,使之正面咬穿同時(shí)側(cè)面不受咬蝕或較少側(cè)蝕。無需改變現(xiàn)有工藝條件,只需根據(jù)不同設(shè)備及母液要求調(diào)整參數(shù)即可,且對于強(qiáng)酸及強(qiáng)氧化性的蝕刻液體系性質(zhì)穩(wěn)定。在保證PCB產(chǎn)品品質(zhì)的前提下,RS-158蝕刻添加劑用量少,客戶不會(huì)產(chǎn)生成本增加的壓力。
3.2 使用前后蝕刻因子對比
RS-158蝕刻添加劑能在保證線寬的前提下大大提高細(xì)線路的蝕刻因子,在原有的蝕刻因子基礎(chǔ)上提高1.4~2倍左右,見表1、表2,尤其適用于細(xì)間距的精細(xì)線路蝕刻(2mil/2mil與1.6mil/1.6mil線路)要求。
通過表1、表2中可以看出,使用RS-158蝕刻添加劑后蝕刻因子由2.27增加至4.50,蝕刻因子得到很大的提高。
3.3 使用前后切片對比
對PCB切片進(jìn)行對比,見圖2。
圖2 使用RS-158蝕刻添加劑前后的PCB切片對比圖
從圖2中可以看出,根據(jù)PCB切片圖像顯示,使用RS-158蝕刻添加劑后上底線寬,下底毛邊小,很大程度的提高了蝕刻因子。
3.4 使用前后產(chǎn)品良率對比
通過對同一料號未加入RS-158蝕刻添加劑和加入RS-158蝕刻添加劑良率進(jìn)行對比,見表3。
從表3中可以看出,RS-158蝕刻添加劑在降低PCB單層報(bào)廢率同時(shí),還極大的提升了AOI一次良率等問題,為客戶帶來效率、成本和品質(zhì)的改善。
4 結(jié)論
采用RS-158蝕刻添加劑可以提高蝕刻因子1.4~2倍,降低側(cè)蝕度,提高蝕刻均勻性,提升AOI一次良率,降低單層報(bào)廢率、Open、Short和線粗,減少蝕刻不凈等。
雙面板免費(fèi)加費(fèi),四層板加急打樣,厚銅電路板打樣