一种PCB碱性蚀刻工艺的制作方法

文档序号:16507881发布日期:2019-01-05 09:08阅读:1530来源:国知局
一种PCB碱性蚀刻工艺的制作方法

本发明属于pcb蚀刻技术领域,特别地,涉及一种pcb蚀刻工艺。



背景技术:

在生产pcb电路板的过程中,需要通过显影工序将菲林上的电路图转移到覆铜箔层压板上,形成一种抗腐蚀或抗电镀的掩膜,因此没被掩膜覆盖的地方就会容易被药水腐蚀,露出电路。于是,在显影工作完成后,需要进行pcb板的蚀刻工序,即用蚀刻机对显影之后的pcb板进行蚀刻。蚀刻机一般都是采用喷头喷淋药水对pcb进行蚀刻,所用的药水为酸性的蚀刻液,但是采用酸性蚀刻液的成本较高,而且蚀刻速度慢,产能较低,从而导致pcb板的生产成本较高,不利于工厂的运营。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的一种实施例提供一种增加产能,减少成本,提高收益的pcb碱性蚀刻工艺。

本发明一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种pcb碱性蚀刻工艺,其特征在于,包括以下步骤,

(a)调制碱性蚀刻液,其中所述碱性蚀刻液的氯离子含量为160-200克/升、二价铜离子的含量为120-160克/升,且利用氨水使得所述碱性蚀刻液的ph值保持在8.2-9.0;

(b)将调制好的所述碱性蚀刻液加入蚀刻机的蚀刻缸内,让蚀刻机将所述碱性蚀刻液的温度保持在45摄氏度到55摄氏度之间;

(c)设置蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米,喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米,其中在压力调整的时候喷淋上压力比喷淋下压力大0.2千克/平方厘米;

(d)将已完成显影的pcb板放入蚀刻机中进行蚀刻;

(e)将蚀刻完成的pcb板进行多次的水洗,然后检查pcb板是否合格。

作为上述方案的改进,蚀刻机通过自动添加系统控制蚀刻缸内蚀刻液药水的比重在1.19-1.23之间;当药水比重小于1.2时,将为自动添加氯化铜药水和氨水;当药水比重到达1.21时则停止药水的添加。

作为上述方案的进一步改进,蚀刻底铜铜厚为17.5um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为3.0-4.0米/分钟。

进一步,蚀刻底铜铜厚为35.0um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为2.0-3.0米/分钟。

进一步,蚀刻底铜铜厚为70.0um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为1.0-2.0米/分钟。

进一步,所述步骤e中的多次水洗包括有过水清洗、溢流水洗、清水洗三道清洗工序。

本发明一种实施例的有益效果:与现有技术相比,本发明采用的蚀刻液为碱性蚀刻液,在相同的条件下,碱性蚀刻液相比于酸性蚀刻液,蚀刻速度快20%,相对生产产能增加20%,可以大幅度地提高生产效率,提高工厂的效益;而且碱性蚀刻液比酸性蚀刻液在生产相同板时,成本减少30-50%,生产成本降低,有利于工厂的盈利。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种实施例的流程图。

具体实施方式

参照图1,一种pcb碱性蚀刻工艺,包括以下步骤,

(a)调制碱性蚀刻液,其中所述碱性蚀刻液的氯离子含量为160-200克/升、二价铜离子的含量为120-160克/升,且利用氨水使得所述碱性蚀刻液的ph值保持在8.2-9.0;

(b)将调制好的所述碱性蚀刻液加入蚀刻机的蚀刻缸内,让蚀刻机将所述碱性蚀刻液的温度保持在45摄氏度到55摄氏度之间;

(c)设置蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米,喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米,其中在压力调整的时候喷淋上压力比喷淋下压力大0.2千克/平方厘米;

(d)将已完成显影的pcb板放入蚀刻机中进行蚀刻;

(e)将蚀刻完成的pcb板进行多次的水洗,然后检查pcb板是否合格。

所述碱性蚀刻液的蚀刻机理为:

cucl2+4nh3→cu(nh3)4cl2

cu(nh3)4cl2+cu→2cu(nh3)2cl

采用碱性蚀刻液蚀刻的时候,蚀刻液和铜面产生溶解度小的保护膜cu(nh3)2+或cu(oh)2等,此种保护膜物理性质弱,侧面溶解速度比垂直蚀铜慢,因此在游离铵离子少时则有降低侧蚀功用,ph高意味游离铵离子多,此时保护膜则容易化成溶解度大的cu(nh3)2+离子而离开铜面,因此在ph高或低含铜量蚀刻时,往往易造成过蚀现象。当ph值在8.2-9.0之间,二价铜离子的含量为120-160克/升的时候,不仅蚀刻速度快,而且侧蚀小。其中蚀刻液的温度为45摄氏度到55摄氏度之间,最优地就是48摄氏度到50摄氏度之间;当温度超过55摄氏度的时候,温度过高导致缸壁容易变形,而且蚀刻过快,侧蚀量过大影响产品品质;但温度过低则会影响蚀刻效率。而且在蚀刻液中还可以添加添加剂,即添加高分子型及含氮型之界面活性剂当润湿剂,使用强有力的含硫、含氮护岸剂,使用亚铜络合剂或有机物能与亚铜络盐产生加成衍生物,达到改变蚀铜速度与护岸之效果,有效的ph缓冲剂,稳定ph。

压力的要求:蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米,喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米,下压太高易打断保护膜,板子上面会积水而有水池效应,所以上压要比下压稍高,困难度较高之线路面宜朝下,且线路顺走之侧蚀大于横走之方向。而且为了避免侧蚀过于严重,还可以往碱性蚀刻液中添加侧蚀抑制剂,能够在铜侧面维持一定的保护膜,此种溶解度低的保护膜在压力悬殊时形成很大才会有差别,压力大时才容易断裂,侧蚀压力小于一定值时不易断裂,因此侧蚀可减少20-30%。

优选地,为了时刻保持蚀刻缸内的药水的含量,蚀刻机通过自动添加系统控制蚀刻缸内蚀刻液药水的比重在1.19-1.23之间;即蚀刻缸内设有比重检测控制仪,而且还有添加药水的添加管道,当药水比重小于1.2时,将为自动添加氯化铜药水和氨水;当药水比重到达1.21时则停止药水的添加。

优选地,为了更好地蚀刻以及控制蚀刻的速度,蚀刻底铜铜厚为17.5um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为3.0-4.0米/分钟。蚀刻底铜铜厚为35.0um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为2.0-3.0米/分钟。蚀刻底铜铜厚为70.0um的pcb板时,蚀刻机运送pcb板的速度为1.0-2.0米/分钟。蚀刻不同厚度的pcb板,蚀刻线的运送速度不一样,以保证蚀刻效果以及蚀刻的效率。

优选地,为了清洗更加干净,所述步骤e中的多次水洗包括有过水清洗、溢流水洗、清水洗三道清洗工序。其中过水清洗是残留清洗,溢流水洗是干净的水一直冲洗,清水洗是最后一部的清洗。洗完之后用擦干便可以收集起来,进行下一步工序。与现有技术相比,本发明采用的蚀刻液为碱性蚀刻液,在相同的条件下,碱性蚀刻液相比于酸性蚀刻液,蚀刻速度快20%,相对生产产能增加20%,可以大幅度地提高生产效率,提高工厂的效益;而且碱性蚀刻液比酸性蚀刻液在生产相同板时,成本减少30-50%,生产成本降低,有利于工厂的盈利。

以上所述只是本发明的较佳实施方式,但本发明并不限于上述实施例,只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果,都应落入本发明的保护范围之内。

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