碱性蚀刻制程讲义

《碱性蚀刻制程讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碱性蚀刻制程讲义（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

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蚀层,

2、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:NH3H2O NH3Cl Cu(NH3)4Cl2. 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)4Cl2. 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. NH4Cl:提供再生时之Cl-反应原理: Cu+Cu(NH3)4Cl22Cu(

3、NH3)2Cl 2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH4OH+O22Cu(NH3)4Cl2+2H2O Cu+2NH4Cl+2NH4OH+O2Cu(NH3)4Cl2+2H2O3. 剥锡铅:PTL-601D/605 PTL-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:HNO3. 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. 抗结剂:防止金属氧化物沉淀c.

4、 护铜剂:保护铜面,防止氧化. 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/Pb SnO/PbO SnL/PbL H2SnO3(H2O)X(a)氧化2. 铜锡合金剥除Cu6Sn5 Cu2+Sn2+(溶解)Cu3Sn Cu2+Sn2+(溶解)五、 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六、 制程控制1. 操作参数表槽名项目浓度温度压力添加方式

5、分析频率换槽频率剥膜NaOH41%5021.50.5Kg/cm2分析补加1次/班1天/次蚀刻Cu2+Cl-PHS.G130-160g/L5-6mol/L8.0-8.61.200.0250220.2Kg/cm2自动添加1次/班剥锡H+S.G4.0-6.0N1.1-1.33051.50.5Kg/cm2/1次/班单液型:S.G1.3 H1.3 H80%g. 若上下两面蚀去之铜厚不均,可调整上下喷压,若同一面均匀性差,可调整板面各区压力分布来改变2. 蚀刻速率测定a. 取一2/2 OZ含铜基板,称重W1(g)(W1-W2)1032.542长宽8.93tb. 将板放入蚀刻线,按正常之生产速度进行蚀刻后,

6、取出洗净,吹干称重W2(g),并记录蚀刻时间t(min)c. 计算:速率= mil/min流失铜厚(mil)时间(min)时间(min)d. 或用铜厚测试仪测蚀刻前后之铜厚计算:蚀刻速率=3. 蚀刻因子测定方法a. 取一做完电镀铜锡之PCB板,要求该板具有朝向各个方向之线路,并有不同线宽线距(3/3mil至10/10mil)在全板纵横分布b. 将测试板放入蚀刻线,走完蚀刻后出c. 对不同线宽线距之线路作切片分析,如下图ABH2HA-Bd. 蚀刻因子E=蚀刻因子通常控制在3-54. 蚀刻点测试a. 取1/1 OZ之含铜基板数片(宽度与机台同宽,基板数量应能使基板覆盖整个蚀刻段)b. 将喷压固定,

7、并将速度调整至正常蚀刻之速度c. 将含铜基板逐一放入蚀刻段,板与板之间距须一致,当第一片基板走出蚀刻段后,立即关闭蚀刻之喷淋,待水洗后将蚀刻板逐一按顺序取出d. 将蚀刻板逐一按原蚀刻放置顺序摆放好,观察经由喷洒所造成之残铜是否形成均匀之波峰波谷e. 观察残铜之波峰是否落于蚀刻段长度之70-80%内,若在此范围内,则表示蚀刻点正常,蚀刻速度合适,若不在此范围内则需调整速度,使蚀刻点落于蚀刻段长70-80%范围内十、 分析方法. 剥膜液NaOH化学分析试剂:酚酞指示剂 0.1N HCl方法: a. 取槽液5ml于250ml锥形瓶中 b. 加50ml纯水 c. 加3-5滴酚酞指示剂 d. 用1N H

8、Cl滴定,溶液由红色变成无色为终点计算:NaOH=0.81N HCl滴定ml数 . 蚀刻液PTL-503B化学分析.铜离子含量分析 试剂:PH=10缓冲液 PAN指示剂(1%) 0.1M EDTA 方法:a. 取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线b. 从上述溶液中取5ml于250ml锥形瓶中c. 加入30ml纯水并加入20ml PH=10缓冲液d. 加入4-6滴PAN指示剂e. 用0.1M EDTA滴定,溶液由蓝色变成草绿色为终点 计算:Cu2+(g/L)=12.710.1M EDTA滴定ml数. 氯离子含量分析试剂:20% 乙酸 20% K2CrO4 0.1N AgNO3方法:

9、a. 取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线b. 从上述溶液中取5ml于250ml锥形瓶中c. 加入30ml纯水并加入20ml 20%乙酸,15ml 20% K2CrO4缓冲液d. 用0.1N AgNO3滴定,溶液中沉淀细碎并呈粉红色为终点 计算:Cl-(N)=0.20.1N AgNO3滴定ml数. 剥锡/铅液PTL-601D化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) 0.1N NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用0.1N NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点 计算:H+(N)=0.50.1N NaOH滴定ml数. 剥

10、锡/铅液PTL-605化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) 0.1N NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用0.1N NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点 计算:H+(N)=0.50.1N NaOH滴定ml数. 剥锡/铅液PTL-602A/B1化学分析A. PTL-602A含量分析 试剂:甲基红指示剂(0.1%) 1N NaOH 方法:a. 取5ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入3-5滴甲基红指示剂d. 用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点 计算:PTL-602A(N)=0.21N Na

11、OHB.PTL-602B1含量分析 酸当量分析 试剂:甲基红指示剂(0.1%) 1N NaOH 方法:a. 取5ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入3-5滴甲基红指示剂d. 用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点 计算:PTL-602B1(N)=0.21N NaOH滴定ml数 双氧水含量分析 试剂:35% H2SO4 0.1M KMnO4 方法:a. 取1ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入20ml 35% H2SO4溶液d. 用0.1N KMnO4溶液滴定,颜色由无色变成微红色为终点 计算:35% H2O2(%)=4.910.1M KMnO4滴定ml数第 12 页 共 12 页