PCB板酸性蚀刻机理、工艺参数及故障排除

蚀刻工艺是目前PCB板制作中的重要工序之一,特别是随着微电子技术的飞速发展,大规模集成电路和超大规模集成电路的广泛应用,对PCB板制造技术提出了更高的要求,正向着高精度、高密度的方向飞速发展,对PCB板蚀刻的线宽公差也提出更高、更严的技术要求,所以,充分了解和掌握铜在各种类型蚀刻液中的蚀刻机理,并通过严格的科学实验,测定出铜在各类蚀刻液中工艺参数,才能把控好PCB板蚀刻这一关键工序。本文就我公司AS-301型酸性蚀刻液特点、蚀刻机理、来料检测、操作规程、工艺流程、故障排除等作简单介绍。     

电偶腐蚀对先进封装铜蚀刻工艺的影响

在先进封装的铜种子层湿法蚀刻工艺中,电镀铜镀层的蚀刻存在各向异性的现象。研究结果表明,在磷酸、双氧水的蚀刻液体系中,因电偶腐蚀造成的凸点电镀铜蚀刻量约为铜种子层蚀刻量的4.9倍。通过分析凸点上锡、镍镀层的能谱数据及蚀刻效果,发现该凸点结构中的锡、镍镀层表面存在钝化层,导致锡、镍镀层的蚀刻量远低于铜镀层。在加入不同添加剂的蚀刻液中,通过络合铜或破坏锡、镍镀层表面钝化层的方法,均能达到抑制凸点上铜镀层发生电偶腐蚀的效果。其中,复合型添加剂可以使凸点上铜镀层的横向蚀刻量降低约82%,并且添加剂无残留风险。     

酸性蚀刻废液中铜的回收及废液再生新技术

为了生态环境和人们身体健康,研究和开发酸性蚀刻液再生利用方法及设备,实现清洁生产,已成为印制线路板行业污染防治工作的重点。文章介绍了一种酸性蚀刻液再生利用的新方法：采用膜电解技术,硫酸作为阳极液,蚀刻废液作为阴极液,将蚀刻废液中的铜离子沉积在阴极板上形成致密的铜板,铜离子浓度降低至1g／L,氢离子浓度上升至3．6m01／L,提铜后的蚀刻废液可当盐酸回用于酸性蚀刻液的配制中。实验结果表明：阴极液铜离子浓度为（15～5）g／L,电流密度为4．16A／dm^2为该电解工艺的最佳参数,能得到纯度高于99％的铜板,并达到80％以上的电流效率,而酸度对该电解工艺影响不大。     

酸性蚀刻液铜回收及废液再生新技术

废蚀刻液中富含金属铜离子,长期以来都采用传统的化学法处理废液来回收铜,其残液的排放会造成严重的二次污染,给周边环境带来极大的影响和压力,同时处理废液浪费大量的碱液,把可回收的酸也浪费,不能做到资源节约、环保、循环经济、清洁生产等。作者通过三年多的研究,开发出利用离子膜结合电解技术来回收废蚀刻液中的铜,同时再生蚀刻液使其继续返回蚀刻生产线使用。其最大的技术特点在于把盐酸中的铜离子,通过膜技术分离到硫酸溶液中,变成传统的硫酸铜溶液电解。这种技术和思路极大地简化了回收和再生工艺,降低了回收能耗,解决了用萃取工艺回收而引起的的许多问题,是一种先进的回收再生技术。此工艺产业化的推广是印制电路板企业废液处理的一次环保革命,前景广阔。     

蚀刻在PCB生产中应用和工艺控制

本文以实验的方法确定蚀刻速度与各参数的关系,控制蚀刻质量的精确度,减少蚀刻过程中侧蚀现象,并详细介绍喷琳蚀刻液在复杂三维曲面上制作精细图形的工艺过程,阐述了在工艺操作过程中应注意的诸多因素,制作精细线宽/间距精度达到2mil/2mil。     

一种适用于mSAP制程的减铜蚀刻液

电子产品的小型化和功能多元化,推动线路板也逐渐向布线高度密集化的方向发展,加工精度要求不断提高,常规减成法已不能满足精度要求。改良半加成法(modified Semi-Additive Process,mSAP),起初被用IC载板的加工,近年来逐渐被应用于高精密线路板的制造。改良半加成法的一个技术难点之一是电镀铜层蚀刻后表面出现针孔缺陷。填孔电镀后的线路板表面铜层厚度偏高,需要进行减薄处理以满足后续加工要求。然而,由于填孔电镀过程中,不可避免地会出现铜的异常结晶,异常结晶处的铜晶粒更容易被减铜蚀刻液腐蚀,形成针孔,影响产品制作良率。尽管通过针孔缺陷可以通过烘烤的方式加以改善,增加成本、降低生产效率。基于此,我们开发了一种减铜蚀刻液,考察了蚀刻液中硫酸和双氧水的浓度、双氧水稳定剂、缓蚀剂等因素对蚀刻针孔的影响。最终,制备了一种适用于电镀铜减薄工艺的蚀刻液,发现该蚀刻液能够显著抑制针孔缺陷的产生。     

微带蚀刻工艺影响因素探讨

本文阐述了在微带精密蚀刻过程中影响蚀刻速率变化的诸多因素,探讨了酸性氯化铜蚀刻液工艺控制应该注意的问题和解决办法。     

以（NH4）2S2O8为主蚀刻剂的印制板蚀刻液浅谈

文章探讨了对以（NH4）2S2O8为主蚀刻剂的新印制板蚀刻液及腐蚀工艺。利用优化实验方法,验证了以银盐代替汞盐做催化剂的可能性,以及催化剂、温度、时间、酸度等因素对腐蚀速度的影响,获得了以银盐代替汞盐为催化剂、以（NH4）2S2O8为主蚀刻剂的新印制板蚀刻液的新配方和新的蚀刻工艺条件。     

PCB废液铜含量的波美计快速测定法

通过实验为企业量身定制电路板生产蚀刻工序排放含铜废液的波美度与铜含量的对照表,利用波美计测定排放蚀刻液波美度,经波美度对照表快速查阅蚀刻液铜含量百分比.该方法具有不消耗化学试剂、对实验条件低、快速、简便等优点.     

酸性CuCl2蚀刻液动态蚀刻均匀性与蚀刻速率研究

对酸性CuCl2蚀刻液在HCl/H2O2和HCl/NH4Cl两种体系下进行了水平动态蚀刻研究,分别对蚀刻均匀性和蚀刻速率进行了分析,结果表明面铜粗糙度和上下喷淋对蚀刻均匀性有很大影响,HCl/NH4Cl系统相对于HCl/H2O2系统具有更高的蚀刻速率,为工业生产提供相关的数据参考。     

一种超厚铜板制作工艺探讨

通常铜厚≥350mm（10 oz）以上电路板称为超厚铜板,其主要应用于大电流大功率电源、清洁能源太阳能等产品。随着这类产品需求量的迅速增长,未来超厚铜板必然会成为PCB发展的另一趋势之一。超厚铜板由于铜厚较厚,制作时内层无铜区填胶、钻孔、蚀刻等工序都存在一定的难度。文章通过制开发28 oz的超厚铜板,对选用的材料及制作工艺等方面进行优化,解决了这类板制作过程中蚀刻、压合、钻孔等工序的制作难点,为业内同行制作此类超厚铜板提供参考。     

印制电路板埋入平面薄层电阻研究

近年来高速、高性能电子产品骤增,对应高密度的同时,还要对应高频、高速传输,因此,电路板的表面封装需要转换到埋置元件PCB上来。不受寄生元件或者噪音影响,而又能高速地传输大容量的信号的关键影响因素在于电阻。文章以Ohmega公司生产的NI—P薄层电阻材料作为研究对象,通过实验发现在整个制作过程中,酸性蚀刻、碱性蚀刻、棕化、硫酸铜缸蚀刻对电阻精度均有一定的影响,其中酸性蚀刻和碱性蚀刻在整个加工过程中影响最大。通过对以上加工过程中的参数进行控制研究,得到精度较高的电阻阻值,为印制电路板埋入电阻阻值的控制提供了参考。     

碱性蚀刻液影响PCB蚀刻速率的因素研究

采用正交试验方法,研究了碱性氯化铜蚀刻液中（Cu2＋）、（Cl-）、pH值、及蚀刻液温度对铜箔蚀刻速率的影响规律.结果表明：在因素水平范围内,对蚀刻速率影响的大小顺序为蚀刻液温度〉Cu2＋浓度〉pH值〉Cl-浓度,最佳蚀刻工艺条件为（Cu2＋）=100g/L,（Cl-）=120g/L,pH=8.5,T=50℃,静态蚀刻速率可达8.76mm/min.     

浅析酸性蚀刻液的回收和回用

环保、节能、可持续发展是时代发展的大势所趋,PCB行业如何更好的跟上时代发展的步伐呢？文章针对蚀刻液的污染问题,从新配蚀刻子液和回收回用子液两方面,论述实际应用的可行性。     

高速印制电路板外层蚀刻线宽均匀性提升探讨

随着印制电路板(PCB)的高速化及高密度的发展,PCB层数越来越高,线宽越来越小.目前常见路由器、服务器等产品线宽能力要求必须达到±8.89μm,Cpk≥1.33,其阻抗才能满足±8％要求.目前很多普通蚀刻线的线宽均匀性能力已达不到能力要求.文章主要针对外层线宽均匀性的能力提升方法进行探讨,主要是通过调整喷头设计和排布...     

浅析喷嘴对精细线路蚀刻效果的影响

讲述喷嘴对蚀刻0.075mm/0.075mm等精细线路线宽、线距的影响,主要通过新、旧喷嘴的蚀刻效果对比,验证喷嘴对蚀刻效果产生的影响。     

纳米铜粉的制备——从PCB碱性蚀刻废液回收方法研究

利用碱性蚀刻废液通过化学还原的方法制备纳米铜粉。在碱性条件下用NaBH4作还原剂;表面分散剂和保护剂用聚乙烯比咯烷酮（PVP）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）;研究结果表明,用碱性蚀刻废液制备纳米铜最佳的条件为：反应温度60℃,反应时间60min,PVP与CTAB的用量为1：5,制备出来的纳米铜粉为单质铜,颗粒粒径在100nm以内。     

深硅槽开挖工艺

本文介绍了硅槽应用,即硅槽隔离和硅槽电容,对器件性能的改善。并介绍了硅槽隔离和硅槽电容的形成步骤及硅槽刻蚀剖面的形貌控制,CBrF_3刻蚀硅槽侧壁保护层的形成等等。     

补蚀系统改善蚀刻均匀性的研究

蚀刻线补蚀系统可改善蚀刻均匀性,但鉴于印制电路板尺寸、蚀刻铜厚等千差万别,现常规蚀刻补蚀系统难以满足多样化需求,应用价值不大。本研究通过优化改善补蚀系统,实现补蚀系统的灵活应用,大大改善了蚀刻均匀性。     

外加电压对激光电化学刻蚀硅的影响研究

激光电化学刻蚀是将激光加工技术和电化学加工技术有机结合起来而形成的一种复合型刻蚀工艺。为了研究外加电压对激光电化学刻蚀硅的影响,本文采用248nm KrF准分子激光作为光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极半导体n—Si上,实现激光诱导电化学刻蚀。在实验的基础上,详细分析外加电压对刻蚀工艺的影响,并对其产生的原因进行了分析。试验结果表明其影响主要有两个方面：（1）正的外加电压保证了SiO2钝化膜生成,从而实现了选择性刻蚀;（2）外加电压的增大,刻蚀速率会相应减小。因而外加电压也是调节刻蚀速率的一个重要的手段。