印制电路板蚀刻技术.pptxVIP

7.1 概述7.2 三氯化铁蚀刻7.3 氯化铜蚀刻其他蚀刻7.4 其他蚀刻7.5 侧蚀与镀层突沿 蚀刻技术1 7.1 概述减成法半加成法蚀刻剂三氯化铁蚀刻氯化铁蚀刻其他蚀刻当PCB完成图形转移之后，用化学腐蚀的方法，去除无用的金属箔（层）部分，以获得所需电路图形。这一工艺过程称为“蚀刻工艺”，简称“蚀刻”。2 02三氯化铁蚀刻3 7.2 三氯化铁蚀刻三氯化铁（FeCl3）蚀刻剂适用于：丝网印刷油墨、液体光致抗蚀剂和镀金印制电路板电路图形的蚀刻不适用于：镍、光亮锡-铅合金或锡作抗蚀层的电路图形的蚀刻，因为三氯化铁的水解，溶液中存在游离氢最早使用三氯化铁的水溶液为蚀刻液，但其存在着溶液处理困难及污染等缺点，而逐渐被淘汰，仅但对某些特殊工件的加工4 7.2.1 三氯化铁蚀刻剂的组成低溶度最佳浓度范规高浓度重量百分度（克/升）365452530608（摩尔/升）2.252.73.273.75比重（克/毫升）1.2751.3531.4021.450波美度（。B`e）31.5384245表7-1 三氯化铁蚀刻剂的组成（20 ℃）57.2 三氯化铁蚀刻 7.2.1 三氯化铁蚀刻剂的组成蚀刻剂其他组分HCl：在蚀刻液中加入一定量的盐酸，以抑制水解反应FeCl3+3H2O→Fe(OH)3↓+3HCl，其加入量最高可达5%(wb)消泡剂：减少因泡沫造成的气味和酸雾，改善生产条件浸润剂：提高蚀刻均匀性和蚀刻速度强氧化剂：加速蚀刻，提高生产效率结合剂：提高溶液的溶铜能力防止产生氢氧化铁沉淀67.2 三氯化铁蚀刻 7.2.2 蚀刻机理FeCl3+Cu→FeCl2+CuClFeCl3+CuCl→FeCl2+CuCl2CuCl2+Cu→2CuCl（1）（2）（3）主要反应，约占被蚀刻掉铜的84％次要反应，仅占铜溶量的16％77.2 三氯化铁蚀刻 图7-1 Fe3+的消耗量与Fe3+及Cu2+及溶铜量的关系随反应进行，溶液中氯化铁不断消耗， Fe3+及Cu2+的作用不断变化。如图所示，当三氯化铁消耗超过40％以后， Fe3+的蚀刻变为次要的87.2 三氯化铁蚀刻7.2.2 蚀刻机理 当铜的溶解速度急剧下降，如图7-2所示，溶液逐渐积累由CuO和CuCl组成的复盐CuCl·CuO，溶液由棕色逐渐变为黑色而“失效”，必须更换图7-2 溶液中wFeCl3=30％的蚀刻液，FeCl3消耗量、溶液中铜含量与蚀刻时间的关系97.2 三氯化铁蚀刻7.2.2 蚀刻机理 浓度蚀刻优劣重要指标：蚀刻时间、溶铜量影响因素温度添加剂搅拌和过滤最优浓度在30%～35%之间，综合溶铜量、价格和生产效率等因素，浓度在39%为宜蚀刻温度一般选择在30～50 ℃之间。为有效地防止水解，应在蚀刻剂中加入体积比为3％的15 g/L盐酸搅拌可增加氧的溶解量，使蚀刻剂得到“再生”和补充，且搅拌和过滤可防止复盐和氢氧化铁沉积107.2 三氯化铁蚀刻7.2.3 蚀刻工艺因素 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抗蚀层热水洗水冲洗（刷洗）干燥检验117.2.4 蚀刻工艺7.2 三氯化铁蚀刻 03氯化铜蚀刻12 氯化铜蚀刻剂目前生产中的首选蚀刻剂，配方简单、蚀刻效果好、稳定性好、可再生且对环境的污染可控酸性氯化铜蚀刻剂：适用于丝网印刷及多层印制电路板内层电路的制作碱性氯化铜蚀刻剂：适合于镀焊料（锡-铅）保护层的单面、双面及多层印制外层电路的制作137.3 氯化铜蚀刻 酸性氯化铜蚀刻剂以氯化铜（CuCl2·2H2O）为基础，加入盐酸及其他可溶性氯化物配制，它适用于丝网印刷印料、干膜、金和锡-镍合金为抗蚀层的印制电路板的生产147.3.1 酸性氯化铜蚀刻剂7.3 氯化铜蚀刻 表7-2 酸性氯化铜蚀刻剂组成（国外配方）1234氯化铜（CuCl2·2H2O）170 g0.58 mol0.58 mol0.13～0.66 mol盐酸（HCl）0.6 L8 mol0.13 mol0.05～0.15 mol氯化钠（NaCl）1.06 mol0.8 mol氯化铵（NH4Cl）0.13～0.63 mol酸性氯化铜蚀刻剂的组成配方如下：157.3.1 酸性氯化铜蚀刻剂7.3 氯化铜蚀刻 表7-3 酸性氯化铜蚀刻剂组成（国内配方）1234氯化铜（CuCl2·2H2O）(g/L)350～500100170～500200盐酸（HCl）(mL/L)8.0～100100氯化钠（NaCl）(g/L)46200氯化铵（NH4Cl）饱和167.3.1 酸性氯化铜蚀刻剂7.3 氯化铜蚀刻 Cu+CuCl2 →2CuCl只含氯化铜的蚀刻液的蚀刻机理：蚀刻液中有足够量氯离子存在时的蚀刻机理：CuCl2+2Cl- →[CuCl4]2-由于 有强氧化性，可使Cu氧化溶解：