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PCB蚀刻机的原理和工艺流程是什么?

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 随着PCB工(gong)业(ye)的(de)发展,各种导线之阻抗要(yao)求也越来越高,这必然要(yao)求导线的(de)宽度控制更加(jia)严格。为(wei)了使荣信皇(huang)冠体(ti)育的(de)工(gong)程管理(li)人(ren)员,尤其是负责(ze)蚀刻工(gong)序的(de)工(gong)艺(yi)工(gong)程人(ren)员对蚀刻工(gong)序有(you)一定的(de)了解,故撰写此份培训教材,以期有(you)助于生产管理(li)与监控,从面提(ti)高我司(si)的(de)产品品质。

2.蚀(shi)刻机的基础原理
(1)蚀刻的目的
蚀刻的目的即是将前工序所做出有图形的线(xian)路板上的未受保护的非(fei)导体部分铜(tong)蚀刻去(qu),形成线(xian)路。
蚀(shi)(shi)刻(ke)有内层蚀(shi)(shi)刻(ke)和外层蚀(shi)(shi)刻(ke),内层采(cai)用酸性(xing)蚀(shi)(shi)刻(ke),湿(shi)膜(mo)或(huo)干膜(mo)为(wei)抗蚀(shi)(shi)剂(ji);外层采(cai)用碱性(xing)蚀(shi)(shi)刻(ke),锡铅为(wei)抗蚀(shi)(shi)剂(ji)。
(2)蚀刻反应基(ji)本(ben)原理
一.酸性(xing)氯化铜蚀(shi)刻(ke)液
1.特(te)性
-蚀(shi)刻(ke)速度(du)容易控制,蚀(shi)刻(ke)液在稳定状态下能达(da)到(dao)高的(de)蚀(shi)刻(ke)质量

-蚀铜(tong)量(liang)大

-蚀刻液易再生和回(hui)收

2.主(zhu)要反应原理
蚀刻(ke)过程中,CU2+有(you)氧(yang)化(hua)性,将板面铜(tong)氧(yang)化(hua)成CU+:Cu+  CuCl2→2CuCl

生成(cheng)的(de)CuCl不溶于水,在过量的(de)氯离子存在下,生成(cheng)可溶性的(de)络离子:

2CuCl+4Cl-→2[CuCl3]2-

随着反应(ying)的(de)进(jin)行,CU+越来越多,蚀铜(tong)能力(li)下降,需对蚀刻(ke)液再生,使CU+变(bian)成CU2+。再生的(de)方法有以(yi)下几(ji)种:通氧气(qi)或压缩空气(qi)再生(反应(ying)速(su)(su)率低),氯气(qi)再生(反应(ying)快(kuai),但有毒),电解再生(可直接回收(shou)铜(tong),但需电解再生的(de)设备(bei)和较高(gao)的(de)电能消耗(hao)),次氯酸钠再生(成本高(gao),本身较危险(xian)),双(shuang)氧水(shui)再生(反应(ying)速(su)(su)率快(kuai),易控制(zhi)).

反应:2CuCl+2HCl+H2O2→2CuCl2+2H2O

自动控制添加系统:通过控制蚀刻速度,双氧水和盐酸的添加比例,比重和液位,温度等项目,达到自动连续生产。
3.蚀刻工艺的原理
从专业意(yi)义上讲蚀(shi)(shi)刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)理是(shi)专指金(jin)(jin)属按照设计(ji)和(he)工(gong)艺要求,通过(guo)专业的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蚀(shi)(shi)刻(ke)机所(suo)进行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一种(zhong)受控腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)行为。通过(guo)这(zhei)(zhei)种(zhong)受控化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)加(jia)工(gong),可(ke)以满足(zu)某(mou)些特定(ding)场合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)设计(ji)要求,而这(zhei)(zhei)些要求是(shi)传统(tong)机械(xie)加(jia)工(gong)方法(fa)所(suo)不(bu)能达到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。金(jin)(jin)属化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi),在更多(duo)场合所(suo)指的(de)(de)(de)(de)(de)(de)都足(zu)金(jin)(jin)属在自然环境中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)破坏所(suo)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)损失(shi)所(suo)以被广泛接受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)属腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)义是(shi):金(jin)(jin)属与(yu)周围环境介(jie)质(zhi)接触(chu),并与(yu)之(zhi)发生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)或电化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)作用而引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)破坏、变质(zhi)所(suo)导致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)属化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)损失(shi)行为。从这(zhei)(zhei)个定(ding)义上讲,金(jin)(jin)属的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各种(zhong)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)其(qi)实就是(shi)金(jin)(jin)属的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)损失(shi)。对于金(jin)(jin)属化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)损失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)语言(yan)表述,流(liu)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要有:化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)、化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)蚀(shi)(shi)刻(ke)、化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)铣切及化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)纹(wen)理蚀(shi)(shi)刻(ke)等(deng)四种(zhong)。关于这(zhei)(zhei)四种(zhong)表述可(ke)从以下(xia)几方面理解:
蚀刻设备(bei)
化(hua)(hua)(hua)学(xue)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi):化(hua)(hua)(hua)学(xue)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)是(shi)一种金(jin)属化(hua)(hua)(hua)学(xue)损失(shi)的(de)(de)普(pu)遍现(xian)象和过程,包(bao)括(kuo)了平时常说的(de)(de)金(jin)属在(zai)各种腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)环境中的(de)(de)破坏腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi),同时也(ye)包(bao)括(kuo)使用(yong)化(hua)(hua)(hua)学(xue)方(fang)法(fa)进行受控加工的(de)(de)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)。从 整个过程来看(kan),它既包(bao)括(kuo)了无(wu)控腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)也(ye)包(bao)括(kuo)了可控蚀(shi)(shi)(shi)刻(ke),是(shi)金(jin)属化(hua)(hua)(hua)学(xue)损失(shi)的(de)(de)总称(cheng),是(shi)金(jin)属在(zai)各种化(hua)(hua)(hua)学(xue)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)介质(zhi)中的(de)(de)一种化(hua)(hua)(hua)学(xue)损失(shi)行为。很多蚀(shi)(shi)(shi)刻(ke)机厂家,比如(ru)河北瑞思特皇冠体育(yu)都(dou)采用(yong)这种蚀(shi)(shi)(shi)刻(ke)方(fang)法(fa)。
化(hua)(hua)学(xue)蚀刻(ke):化(hua)(hua)学(xue)蚀刻(ke)是(shi)很有针对(dui)性的,是(shi)令指(zhi)受(shou)控(kong)腐蚀,是(shi)金属通过化(hua)(hua)学(xue)方法进 行一种可(ke)(ke)以控(kong)制的加工(gong)方法D化(hua)(hua)学(xue)蚀刻(ke)根据被(bei)蚀刻(ke)后的表面效果及加X要(yao)求又可(ke)(ke)分为化(hua)(hua) 学(xue)铣(xian)切和(he)化(hua)(hua)学(xue)纹理蚀刻(ke)。
化(hua)(hua)学(xue)(xue)铣切:化(hua)(hua)学(xue)(xue)铣切具(ju)有和机械(xie)铣切相(xiang)同(tong)的(de)(de)意义,只是采用加工的(de)(de)方法不同(tong)而已(yi)。化(hua)(hua)学(xue)(xue)铣切要(yao)求经化(hua)(hua)学(xue)(xue)蚀刻(ke)后(hou)的(de)(de)表面,有尽可(ke)能高的(de)(de)表面平滑度,尽可(ke)能低的(de)(de)表面粗植度,以及(ji)尽可(ke)能高的(de)(de)蚀刻(ke)精(jing)度。
化(hua)(hua)学(xue)(xue)纹(wen)理(li)蚀刻(ke)(ke):化(hua)(hua)学(xue)(xue)纹(wen)理(li)蚀刻(ke)(ke)是指(zhi)经化(hua)(hua) 学(xue)(xue)蚀刻(ke)(ke)后(hou)的(de)(de)(de)表(biao)面,呈现出具有(you)一定粗(cu)糙(cao)度的(de)(de)(de)表(biao)面效果,且这种(zhong)粗(cu)糙(cao)度的(de)(de)(de)大小可以(yi)通对工艺过程的(de)(de)(de)化(hua)(hua)学(xue)(xue)指(zhi)标和(he)物理(li)指(zhi)标的(de)(de)(de)控制在一定范围内(nei)可调(diao)。这呰化(hua)(hua)学(xue)(xue)指(zhi)标包括:所(suo)用腐蚀剂的(de)(de)(de)种(zhong)类及相互之间的(de)(de)(de)浓度配比;物现指(zhi)标包括:蚀刻(ke)(ke)温度、蚀刻(ke)(ke)时(shi)间和(he)蚀刻(ke)(ke)方法。

4. 化学蚀(shi)刻工艺(yi)的具体(ti)过(guo)程:
步骤一:清(qing)洁(jie)处理(li):其fl的(de)是将(jiang)待腐蚀(shi)零件毛坯表面的(de)各种污渍清(qing)洗干(gan)净,以保(bao)证防蚀(shi)层(ceng) 能与金(jin)属表面的(de)粘附力(li)均勻一致(zhi),并使蚀(shi)刻速度均匀不变。常(chang)用的(de)清(qing)洁(jie)处理(li)力(li)法有:有机 溶剂清(qing)洁(jie)、碱性(xing)化学清(qing)洁(jie)、酸性(xing)化学清(qing)洁(jie)、超声波清(qing)洁(jie)及电(dian)解(jie)清(qing)洁(jie)处理(li)等D在使用过程中可根据零件金(jin)属材料(liao)类型及零件表面的(de)污染程度分别选(xuan)择(ze)。
步骤二:防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)处(chu)理:其目的是保护那些不需要(yao)(yao)腐蚀(shi)(shi)(shi)(shi)加工的表面(mian),使需要(yao)(yao)腐蚀(shi)(shi)(shi)(shi)加工的金(jin)属(shu)表面(mian)完全(quan)曝餚出来(lai),而被与金(jin)属(shu)材(cai)料相适应的腐蚀(shi)(shi)(shi)(shi)剂(ji)所(suo)腐蚀(shi)(shi)(shi)(shi)。这一工序要(yao)(yao)求:防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)材(cai)料要(yao)(yao)与金(jin)属(shu)表面(mian)粘(zhan)附牢(lao)固,并在整(zheng)个(ge)腐蚀(shi)(shi)(shi)(shi)过(guo)程(cheng)中不会发生防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)层(ceng)脱(tuo)落现象。防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)处(chu)理主要(yao)(yao)包(bao)括: 丝网印刷(shua)防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)术、照相化(hua)学(xue)防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)术、移印防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)术、图形电镀(du)防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)术、激(ji)光光刻防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)术及(ji)刻划防(fang)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)层(ceng)技(ji)(ji)术等。
步骤三:腐(fu)蚀(shi)加工:是将被腐(fu)蚀(shi)金属(shu)零件(jian)按(an)图纸(zhi)要(yao)求制(zhi)作好防(fang)蚀(shi)图文后,放人腐(fu)蚀(shi)槽中进 行腐(fu) 蚀(shi) 加 工 的(de) 过 程 。在这一工序中主(zhu)要(yao)控制(zhi) :腐(fu)蚀(shi)剂浓(nong)度(du) 、腐(fu)蚀(shi)温度(du) 、蚀(shi)刻(ke)时间等 金属(shu)腐(fu)蚀(shi)加工根据图纸(zhi)要(yao)求可(ke)分为(wei)五种基本类型,即:整体腐(fu)蚀(shi)、选择腐(fu)蚀(shi)、多台(tai)阶腐(fu)蚀(shi)、锥(zhui)度(du) 腐(fu)蚀(shi)和(he)化学(xue)切割下料。金属(shu)全面(mian)腐(fu)蚀(shi)+需要(yao)进行防(fang)蚀(shi)处理,零件(jian)经(jing)清洁处理后即可(ke)进行 腐(fu)蚀(shi)加工。
步骤四:清(qing)除(chu)防蚀(shi)层:零(ling)件经(jing)腐蚀(shi)合格后,使(shi)用溶剂、碱液或其(qi)他清(qing)洁剂将零(ling)件表面的防 蚀(shi)层去掉(diao)。

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