蚀刻技术介绍.ppt

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1、化學蝕刻技朮介紹一.化學蝕刻概述二.蝕刻應用實例三.蝕刻理論介紹四.蝕刻制程與設備五.檢測項目與儀器六.未來應用展望目錄一.化學蝕刻概述1.2適用材質?Al(鋁合金)、Cu(銅)、SUS(不鏽鋼)1.1什么是化學蝕刻?針對金屬材料的不同化學特性,選擇特定的化學試劑與其反應,最終形成具一定精度尺寸的各種所需圖案的過程.1.3消費者追求?更時尚更眩麗多樣化個性化二.蝕刻應用實例2.1銘板蝕刻應用(SUS)2.2盲孔蝕刻應用(Al)2.3藝術圖案應用(SS)三.蝕刻理論介紹3.1化學蝕刻技術主要應用於:a.PCB製造b.標牌銘板類製

2、作3.2核心技術包括:a.防蝕遮蔽b.圖案生成c.蝕刻d.去遮蔽化學蝕刻的最終目的——圖像轉移3.3蝕刻機理:a.酸性氯化銅:CuCl2/HCl蝕銅反應:Cu+CuCl2→Cu2Cl2CuCl2+4Cl-→2﹝CuCl3﹞2-再生反應:Cu2Cl2+2HCl+H2O2→2CuCl2+2H2Ob.三氯化鐵:FeCl3/HCl蝕刻反應:2FeCl3+Fe→3FeCl2………..(1)再生反應:6FeCl2+NaClO3+6HCl→6FeCl3+3H2O+NaCl…..(2)電著印油墨烘干鐳雕剝墨蝕刻顯影剝漆曝光鐳雕法印刷法曝光法蝕

3、刻組合單元印刷烘幹3.4基本流程流程圖四.蝕刻制程與設備4.1前處理流程與作用效果檢測﹕1.水破測試﹕水破時間大于10sec.2.微蝕深度﹕15~60µinch(質量變化除以面積和密度)前處理線4.2防蝕遮蔽----幹式壓膜幹式壓膜機粘結劑是干膜的主體,目前粘結劑主要采用的是聚苯乙烯順丁烯二酸酐樹脂的衍生物.粘結劑不僅影響膜層的物性強度,而且主宰著顯影及退膜的溶解方式,即水溶性,半水溶性或溶劑型.4.2.1干膜主要組成成份a.粘結劑b.光引發劑感光聚合反應初期,波長在310~430nm(10-9)的紫外光光子,將其本身的能量(

4、hν)傳寄給光引發劑,使其激活產生自由基,自由基再与單體反應,引發聚合反應.c.增塑劑及增粘劑增加光阻層的物性,改善光阻層与銅面的黏附力.d.染料加入染料的目的是在製造過程中便于檢查.加入的染料一般為綠色或藍色.干膜中應用到的染料可分為:感光增色及感光褪色感光增色性是指干膜感光后的顏色較感光前更深感光褪色性是指干膜感光后的顏色較感光前更淺鋼板(壓膜前)熱壓滾輪鋼板(壓膜后)干膜4.2.2干式壓膜示意圖4.3圖案生成----曝光曝光示意圖:Film曝光機4.4圖案生成----顯影a.使用藥水﹕Na2CO3或K2CO3b.目的﹕去

5、除未經曝光的干膜或油墨﹐使圖形生成顯影示意圖:c.顯影點的定義﹕產品顯影干淨時在機器中的位置長度占機器有效總長度的百分比d.顯影點的控制﹕40-70%,最佳65%注意事項﹕1.顯影點太高﹐導致顯影不淨﹐出現線寬,尺寸偏大2.顯影點太低﹐導致顯影過度﹐出現線細,尺寸偏小4.5蝕刻a.使用藥水﹕FeCl3和HCl,再生劑b.目的﹕將未經干膜油墨保護的金屬溶解﹐形成具一定尺寸精度的圖形c.蝕刻點的定義﹕產品蝕刻干淨時在機器中的位置長度占機器有效總長度的百分比d.蝕刻點的控制﹕40-70%,最佳65%蝕刻因子﹕ETCHINGFACTO

6、R=2h/(b-a)h﹕蝕刻深度a:蝕刻線路橫截面上邊寬度b:蝕刻線路橫截面下邊寬度蝕刻因子表現的是制程能力﹐蝕刻因子越大﹐說明蝕刻的品質越好﹐線路越精密。水池效應(PuddingEffect)孔内/板面中間液體妨礙新鮮溶液的接觸避免水池效應﹕1.盡量避免大面積的蝕刻板面2.避免又深又小的小孔蝕刻3.調整噴嘴的排布形狀﹐加大中間的蝕刻力度注意事項﹕1.蝕刻點太高﹐導致蝕刻不淨﹐出現線寬﹐尺寸偏大2.蝕刻點太低﹐導致蝕刻過度﹐出現線細﹐尺寸偏小3.鹽酸和再生劑絕對不能相互混合﹐否則會產生劇毒性氣體氯氣4.再生反應時須注意再生劑

7、的添加量﹐過量會產生氯氣4.6去遮蔽a.使用藥水﹕強鹼b.目的﹕將干膜/油墨去除注意事項﹕1.藥水濃度太高﹐導致剝除的干膜/油墨成大塊狀﹐污染設備2.藥水濃度太低﹐導致剝除的干膜/油墨成泥漿狀﹐不易過濾光學投影儀顯微鏡千分尺電子天平五.檢測項目與儀器表面狀況外觀尺寸質量損失材料厚度蝕刻深度3D曲面蝕刻多層次蝕刻各種表面處理技術相結合六.未來應用展望多層次蝕刻d)c)b)a)多層次蝕刻THEEND