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1、碱性蚀刻制程讲义目录一、碱性蚀刻流程二、为什么要蚀刻三、碱性蚀刻制程需求四、制程及产品介绍五、特性及优点六、制程控制七、洗槽及配槽程序八、问题及对策九、信赖度测试方法十、药水分析方法第12页共12页一、碱性蚀刻流程剥膜→水洗→蚀刻→子液洗→水洗→剥锡→水洗→烘干二、为什么要蚀刻将基板上不需要的铜,以化学反应方式予以除去,以形成所需要的电路图形三、蚀刻制程需求1.适宜的抗蚀剂类型2.适宜的蚀刻液类型3.可实现自动控制4.蚀刻速度要快5.蚀刻因子要大,侧蚀少6.蚀刻液能连续运转和再生7.溶铜量要大,溶液寿命长四、制程及产品介绍PTL-503B为全溶碱性蚀刻液,适用于图形电镀金属抗
2、蚀层,如镀覆镍.金.锡铅合金.锡镍合金及锡的印制电路板蚀刻1.剥膜成份:NaOH功能:剥除铜面上之干膜,露出底层铜面特性:强碱性,适用于水平及垂直设备2.碱性蚀刻主要成份:NH3H2ONH3ClCu(NH3)4Cl2①.Cu(NH3)4Cl2:具有蚀刻能力,与板面Cu反应,生成不具蚀刻能力之Cu(NH3)2Cl,在过量氨水和氯离子存在的情况下,Cu(NH3)2Cl很快被空气氧化生成具有蚀刻能力之Cu(NH3)4Cl2②.NH3.H2O:提供蚀刻所需之碱性环境,并与NH4Cl一道完对Cu(NH3)2Cl之氧化再生第12页共12页①.NH4Cl:提供再生时之Cl-反应原理:Cu+
3、Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2Cl2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH4OH+O2→2Cu(NH3)4Cl2+2H2OCu+2NH4Cl+2NH4OH+O2→Cu(NH3)4Cl2+2H2O2.剥锡铅:PTL-601D/605PTL-602A/602B1功能:剥除线路板表面锡金属抗蚀层,露出线路板之铜面,并保持铜面之光泽主要成份:HNO3①.双液型:PTL-602A/602B1A.A液a.氧化剂:用以将Sn/Pb氧化成PbO/SnOb.抗结剂:将PbO/SnO转成可溶性结构,避免饱和沉淀c.抑制剂:防止A液咬蚀锡铜合金B.B液a.氧化剂:用以咬蚀铜锡合金b
4、.抗结剂:防止金属氧化物沉淀c.护铜剂:保护铜面,防止氧化②.单液型a.氧化剂:用以将Sn/Pb氧化成PbO/SnOb.抗结剂:将PbO/SnO转成可溶性结构c.护铜剂:保持铜面,防止氧化反应原理:1.咬Sn/Pb氧化氧化氧化Sn/PbSnO/PbOSnL/PbLH2SnO3(H2O)X(a)氧化2.铜锡合金剥除Cu6Sn5Cu2++Sn2+(溶解)Cu3SnCu2++Sn2+(溶解)第12页共12页二、特性及优点特性优点适应性广可用于图形电镀之多种金属抗蚀层蚀刻速度快可减少制程时间铜回收再利用容易废水处理简易,污染少溶铜量高成本低,消耗少自动控制高品质之制品三、制程控制1.
5、操作参数表槽名项目浓度温度压力添加方式分析频率换槽频率剥膜NaOH4±1%50±2℃1.5±0.5Kg/cm2分析补加1次/班1天/次蚀刻Cu2+Cl-PHS.G130-160g/L5-6mol/L8.0-8.61.20±0.0250±2℃2±0.2Kg/cm2自动添加1次/班剥锡H+S.G4.0-6.0N1.1-1.330±5℃1.5±0.5Kg/cm2/1次/班单液型:S.G>1.3H<4.0N双液型:S.G>1.3H<,3.5N2.槽液维护:补充:蚀刻液比重超过1.21或铜含量超过160g/L时,抽出1/5槽液并添加PTL-501B到原液位管理:A.定期检查自动控制之比
6、重和槽液比重是否符合而做适当校正B.定期分析槽液PH值,铜含量,氯含量,并作成管制图C.每日下班时使用子液冲洗蚀铜机前后进出之滚轮,避免干燥氢氧化铜之累积D.长期不使用时,可多添加3-5%子液,避免NH3过量损失E.停机超过45-60日以上时,清洗蚀刻机槽维护如下:第12页共12页a.将槽液排出到预备槽b.用水喷洗5分钟后排放c.用3%(V/V)HCl清洗并喷洗5分钟后排放d.检查喷洒情况是否正常e.用水再清洗一次并检查加热器,冷却水管及滤钢板f.加水与约2%氨水或子液混合后喷洗5分钟后排放g.将槽液抽回B.氯化铵添加时请先在槽外以槽液溶解后,再加入蚀铜机内C.(氯离子标准值
7、-分析值)×NH4Cl/Cl×槽体积(L)×1000=添加氯化铵Kg量D.PH值在50℃时与常温会呈现不同的值,换算公式如下:PH(50)=PH(X)-0.21×(50-X)/10例如:24℃时PH=8.86,问50℃时的PH值是多少?8.86-0.21×(50-24)/10=8.86-0.21×2.6=8.314E.PH值的误差影响因素:温度越低,PH值越高,50℃与常温有时会差约0.04电极会慢慢老化,而此过程中无法得知不同厂牌或不同电极,会差约0.15校正用标准液会吸收空气中的CO2形成碳酸,若溶
