蚀刻退锡培训教材.ppt

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1、蚀刻培训教材2021/10/81jetchem目录一、蚀刻的目的及分类二、碱性蚀刻工艺流程及反应机理三、酸性蚀刻工艺流程及反应原理四、蚀刻速率的影响因素分析五、影响蚀刻品质的因素及改善方法六、蚀刻常见问题及处理方法七、除钯退锡的介绍及退锡常见问题八、生产安全及环境保护2021/10/82jetchem一、蚀刻的目的及分类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路板上的未受保护的非导体部分铜蚀刻去，形成所需要的线路图形。2、蚀刻的分类分类抗蚀层使用范围特点酸性蚀刻干膜或湿膜主要用于内外层负片蚀刻1.蚀刻速率容易控制，蚀刻液在稳定状态下能达到高的蚀刻质量；2.溶铜量大；3.蚀刻液

2、容易再生与回收，减少污染；4.成本较高。碱性蚀刻锡或金层(内部也有干膜或湿膜)主要用于外层正片蚀刻1.不与锡铅发生任何反应；2.易再生，成本低，易回收；3.蚀铜速度快，侧蚀小，溶铜能力高，蚀刻速率易控制。2021/10/83jetchem二、碱性蚀刻工艺流程及其反应原理1.示意图基材底铜干膜锡层镀铜层正片蚀刻2021/10/84jetchem3.反应机理3.1褪膜定义：用褪膜液将线路板面上盖住的干膜褪去,露出未经线路加工的铜面.经电镀工序后的干膜在碱性褪膜液下溶解或部分成片状脱落,去膜情形为膨胀剥离再细分化。业界一般使用的是3%-5%氢氧化钠溶液，而我司则使用有机碱（4180）与氢氧化钠

3、.槽液温度则在47－53℃范围。为维持药液的效果,需注意过滤的效果,及时过滤掉片状的干膜碎,防止堵塞喷嘴.2.工艺流程退膜1#，2#，3#→水洗→蚀刻1#,2#→补偿蚀刻→氨水洗→水洗→酸洗→水洗→干板→出板2021/10/85jetchem退膜最主要的品质隐患是退膜不净，它会导致蚀板不足及短路。它的水洗也很重要，如果水洗不净，会导致板面污染，同时会把碱液带入到蚀刻液中污染蚀刻液。在退膜后如果不是马上进行蚀刻的，要及时烘干或浸泡DI水，以免铜面氧化导致蚀板不净。注：外层干膜厚为1.5mil（约40um)左右,经图形电镀后，铜厚和锡厚之和通常超过1.5mil，需控制图形电镀电流参数防止夹菲

4、林（即夹膜），同时控制褪膜速度以防褪膜不净而蚀板不净导致短路。底铜镀铜镀铜底铜干膜镀锡镀锡2021/10/86jetchem3.2蚀刻定义:用蚀板液将多余的铜蚀去,只剩下已加厚的线路。碱性氨类蚀刻主要反应原理A、CuCl2＋4NH3→Cu(NH3)4Cl2B、Cu+Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2ClC、4Cu(NH3)2Cl+4NH3H2O+4NH4Cl+O2→4Cu(NH3)4Cl2+6H2O从上述反应可看出，蚀刻铜需要消耗氨分子和氯化铵。因此，在蚀刻过程中，随着铜的溶解，应不断补充氨水和氯化铵.3.2.1以上两反应重复进行,因此需要有良好抽气,使喷淋形成负压,使空气中的氧

5、气与药液充分混合,从而有利于蚀刻反应持续进行。注意抽气量不可过大,因氨水易挥发，若抽气量大，氨水带出量增多，则造成氨水消耗量增多，PH值下降。3.2.2蚀刻反应实质就是铜离子的氧化还原反应：Cu2++Cu→2Cu+不具有蚀刻能力2021/10/87jetchem3.2.3为使之蚀铜反应进行更为迅速，蚀刻液中多加有助剂：a.加速剂(Accelerator)可促使上述氧化反应更为快速，并防止亚铜离子的沉淀。b.护岸剂(Bankingagent)减少侧蚀。c.压抑剂(Suppressor)抑制氨在高温下的飞散，抑制铜的沉淀加速蚀铜的氧化反应。3.氨水洗使用不含有Cu2+的氨水洗去板面的Cu(N

6、H3)2Cl（其极不稳定，易沉淀）等固体和残留药水。4.酸洗使用4%盐酸除去板面氧化和污物。现已改成氨水，作为蚀刻后第二道氨水洗。2021/10/88jetchem三、酸性蚀刻的工艺流程及反应原理1.示意图基材底铜干膜负片蚀刻2021/10/89jetchem3.反应机理反应方程式：Cu+CuCl2→Cu2Cl2形成的Cu2Cl2是不易溶于水的，在有过量的Cl-存在下，能形成可溶性的络合离子，其反应如下：Cu2Cl2+4Cl-→2[CuCl3]2-.随着铜的蚀刻，溶液中的Cl-越来越多，蚀刻能力很快就会下降，直到最后失去效能。因此在生产过程中须保持持续加药,以保证Cl-的浓度稳定。为保持

7、蚀刻能力，可以用溶液再生的方式将Cu+重新生成Cu2+。为保证蚀刻能力，业界主要再生方式有以下：2.工艺流程蚀刻1#,2#→水洗→退膜1#，2#，3#→水洗→干板2021/10/810jetchem再生方法反应方程式优点缺点氧气或压缩空气再生2Cu2Cl2+4HCl+O2→4CuCl2+2H2O便宜再生反应速率很低氯气再生Cu2Cl2+Cl2→2CuCl2成本低，再生速率快氯气易溢出，会污染环境双氧水再生Cu2Cl2+2HCl+H2