现代印制电路原理与工艺第8章蚀刻技术讲述.ppt

8.7 侧蚀与镀层突沿 8.7.1 侧蚀原因 在采用减成法或半加成法制造印制电路板时，在蚀刻工艺中，随着蚀刻向纵深方向发展的同时，铜导线的侧面地被腐蚀，这种现象成为“侧蚀”。侧蚀现象是蚀刻中不可避免地，只能设法减少，但不可能消除。 图8-11 侧蚀后的铜导线纵断面示意图 a.光致抗蚀剂及丝网印刷印制板 b. 镀金属抗蚀剂印制板 用金属作为抗蚀层的印制板，由于电镀时，电镀成功横向变宽，侧蚀后形成蘑菇状纵断面，镀层突出于铜导向外边，形成一个“房沿”状边沿称为“突沿”。由于突沿较薄易碎落，能引起导线间的短路。 由于侧蚀所产生的侧蚀成都称为“蚀刻因素”或“蚀刻系数”。蚀刻系数定义为：蚀刻深度与侧蚀宽度之比 蚀刻系数越大，则侧蚀越轻。 图8-12 印制板在蚀刻中的蚀刻系数 8.7.3 突沿的产生 在图形电镀－蚀刻工艺中，由于镀铜后再镀锡－铅金属层，或其它金属层，它们的总厚度与抗蚀层的厚度不一致，可能出现三种情况： 电镀层的总厚度小于抗蚀层的厚度，点都城不会增宽 图8-13图形电镀后Sn-Pb合金层不增宽示意图 电镀铜层的总厚度小于抗蚀层厚度，而电镀锡－铅合金层厚度与电镀铜层厚度之和大于抗蚀层厚度时，仅镀锡－铅合金的宽度增宽。 图8-14图形电镀后Sn-Pb合金层增宽示意图 电镀铜厚度超过抗蚀刻层厚度，这时不仅电镀铜层的线宽增宽而且以后的镀锡－铅合金层或其它金属镀层也要随之进一步增宽 图7-15图形电镀后镀层与Sn-Pb合金层增宽示意图 8.8 侧蚀设备 8.8 侧蚀设备 现在使用的蚀刻方法有四种： 浸渍法、鼓泡法、溅射（浆叶）法和喷淋法。 其中喷淋法应用的最广泛。 它的蚀刻速度快，并能得到非常精细的导向清晰度。很适合于大规模生产。 图8-16 泼溅蚀刻原理 图8-17 垂直喷淋蚀刻机 图8-18自动卧式蚀刻机示意原理图 LOGO 第8章 蚀刻技术 印制电路原理和工艺 蚀刻技术 Add Your Text 概述 三氯化铁蚀刻 过硫酸盐蚀刻 铬酸/硫酸蚀刻 蚀刻技术 蚀刻技术 氯化铜蚀刻 过氧化氢/硫酸 蚀刻工艺 侧蚀与镀层突沿 侧蚀设备 8.1 概述 当印制电路板在完成图形转移之后，要用化学腐蚀的方法，去除无用的金属箔（层）部分，以获得所需要的电路图形。这一工艺过程称为“蚀刻工艺”，简称“蚀刻”。 最早是使用三氯化铁的水溶液为蚀刻液。由于存在着溶液处理及污染等固有的缺点，而逐渐被淘汰代之以氯化铜、过硫酸盐、过氧化氢—硫酸、氨碱以及其它刻蚀液。 低溶度 最佳浓度范规 高浓度 重量百分比 28 34 38 42 浓度 （克/升） 365 45.2 530 608 （摩尔/升） 2.25 2.7 3.27 3.75 比重（克/毫升） 1.275 1.353 1.402 1.450 波美度（。B`e） 31.5 38 42 45 表 8-1三氯化铁蚀刻剂的组成（20℃） 8.2.2蚀刻机理 1) FeCl3＋Cu→FeCl2+CuCl 2) FeCl3＋CuCl→FeCl2＋CuCl2 3) CuCl2＋Cu→2CuCl 图8-1 Fe3+的消耗量与Fe3+及Cu2+溶铜量的关系 8.2.3蚀刻工艺因素 1.蚀刻剂的浓度 2.温度 3.酸度 4.搅拌和过滤 图8-3 不同蚀刻液溶铜量与蚀刻速率的关系 8.2.4 蚀刻工艺 用三氯化铁为蚀刻剂的蚀刻工艺流程如下： 预蚀刻检查→蚀刻→水洗→浸酸处理→水洗→干燥→去除蚀层→热水洗→水冲洗→（刷洗）→干燥→检验 8.3.1酸性氯化铜蚀刻剂 这种蚀刻剂以氯化铜（CuCl2·2H2O）为基础，加入盐酸及其它可溶性氯化物配制，它适用于丝网漏印印料、干膜、金和锡—镍合金为抗蚀层的印制板的生产。 8.3 氯化铜蚀刻 1 2 3 4 氯化铜（CuCl2·2H2O） 170 g 0.58mol 0.58mol 0.13～0.66mol 盐酸（HCl） 0.6 l 8mol 0.13mol 0.05～0.15mol 氯化钠（NaCl） 1.06mol 0.8mol 氯化铵（NH4Cl） 0.13～0.63mol 表8-2 酸性氯化铜蚀刻剂组成（国外配方） 1 2 3 4 氯化铜（CuCl2·2H2O）(g/l) 350～500 100 170～500 200 盐酸（ml/l） 8.0～100 100 氯化钠（NaCl）(g/l) 46 200 氯化铵（NH4Cl） 饱和 表 8-3 酸性氯化铜蚀刻剂的组成（国内配方） 2.蚀刻机理 这种蚀刻剂是以而价铜离子与铜箔的铜进行氧