一種RS-158蝕刻添加劑能有效改善其蝕刻效果
2020-12-03 電子發燒友一種RS-158蝕刻添加劑能有效改善其蝕刻效果
李倩 發表於 2018-08-08 16:25:34
1 引言
蝕刻是印製線路板加工中進行圖形轉移後實現線路圖形的關健工藝，它看上去簡單，但實際上，如果在蝕刻階段出現問題將會影響線路板的質量，特別是在生產細線路或高精度印製電路板時，尤為重要。近年來電子工業迅猛發展，尤其是以蘋果為代表的電子產品向著高密度、細線路、細間距的趨勢發展，對印刷線路板的蝕刻技術提出了更高的精細化要求。先進電子產品要求PCB線路細至1.6mil甚至更低，如何確保蝕刻效果達到其工藝要求變得越來越重要。本文介紹了一種RS-158蝕刻添加劑能有效改善其蝕刻效果，具備提高蝕刻因子1.4～2倍，降低側蝕度、提高蝕刻均勻性和提升產品良率等優點。
2 側蝕問題
線路製作是將覆銅箔基板上不需要的銅用蝕刻液以化學反應方式予以除去，使其形成所需要的電路圖形。而作為線路部份的銅，採用感光圖形轉移或絲網印刷的方法在其表面覆蓋一層有機抗蝕層或金屬抗蝕層來防止其被蝕刻掉。
蝕刻質量包括導線線寬的一致性和側蝕程度。介於腐蝕液的固有特點，蝕刻液在蝕刻過程中，不僅向下而且左右方向都產生蝕刻作用，所以側蝕幾乎是不可避免的。側蝕問題被定義為一個具體的數值來管控（蝕刻因子＝2C/(B-A)），稱為蝕刻因子（見圖1示），即正蝕深度與側蝕寬度之比值。在印刷電路工業中，蝕刻因子管控標準並沒有準確定義，但行業內一般至少要求蝕刻因子3以上。
圖1 蝕刻因子示意圖
3 蝕刻改善分析
為了適應智能電子產品精密化封裝的需求，線路板製作越來越精細化，線路寬度更降至2mil甚至1.5mil以下，這對線路板蝕刻技術提出了前所未有的挑戰。甚至有廠商因為產品無法達到理想的精度和良率，導致先進電子產品的推出受阻。為滿足終端客戶的需求，解決精細化PCB生產工藝蝕刻難題，提升蝕刻良率，減少側蝕，通常採用對蝕刻設備的改進及蝕刻參數的管控，這些辦法對減小側蝕有一定幫助，但對于越來越精細的線路而言，作用不大。因此，採用蝕刻添加劑的方式才是從根本上解決側蝕問題的最佳方式。所以，本文中提及一種RS-158蝕刻添加劑，可以從根本上解決精細化PCB生產工藝蝕刻難題。
3.1 RS-158蝕刻添加劑使用方法及作用
RS-158蝕刻添加劑可直接添加於蝕刻母液中使用，操作簡單。為了開缸和後續添加時控制方便，將RS-158蝕刻添加劑分為RS-158A與RS-158B。RS-158A：主要作用加速垂直咬蝕力（即加快正蝕速度），開缸後如出現下降速度超過25%，可單獨添加RS-158A；RS-158B：主要作用緩蝕（即減慢側蝕速度），開缸後如出現上底線細而下底毛邊大，可單獨加RS-158B。RS-158蝕刻添加劑主要作用是通過保護劑吸附於銅面，當正面受到噴淋壓力時「開口」，而側壁壓力方向與之齊平，保護劑仍附於線路側壁，再通過正面的加速咬蝕，達到平衡，使之正面咬穿同時側面不受咬蝕或較少側蝕。無需改變現有工藝條件，只需根據不同設備及母液要求調整參數即可，且對於強酸及強氧化性的蝕刻液體系性質穩定。在保證PCB產品品質的前提下，RS-158蝕刻添加劑用量少，客戶不會產生成本增加的壓力。
3.2 使用前後蝕刻因子對比
RS-158蝕刻添加劑能在保證線寬的前提下大大提高細線路的蝕刻因子，在原有的蝕刻因子基礎上提高1.4～2倍左右，見表1、表2，尤其適用於細間距的精細線路蝕刻（2mil/2mil與1.6mil/1.6mil線路）要求。
通過表1、表2中可以看出，使用RS-158蝕刻添加劑後蝕刻因子由2.27增加至4.50，蝕刻因子得到很大的提高。
3.3 使用前後切片對比
對PCB切片進行對比，見圖2。
圖2 使用RS-158蝕刻添加劑前後的PCB切片對比圖
從圖2中可以看出，根據PCB切片圖像顯示，使用RS-158蝕刻添加劑後上底線寬，下底毛邊小，很大程度的提高了蝕刻因子。
3.4 使用前後產品良率對比
通過對同一料號未加入RS-158蝕刻添加劑和加入RS-158蝕刻添加劑良率進行對比，見表3。
從表3中可以看出，RS-158蝕刻添加劑在降低PCB單層報廢率同時，還極大的提升了AOI一次良率等問題，為客戶帶來效率、成本和品質的改善。
4 結論
採用RS-158蝕刻添加劑可以提高蝕刻因子1.4～2倍，降低側蝕度，提高蝕刻均勻性，提升AOI一次良率，降低單層報廢率、Open、Short和線粗，減少蝕刻不淨等。
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