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碱性蚀刻制程讲义
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
目 录
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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,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
①. 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
②. 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
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③. NH4Cl:提供再生时之Cl-
反应原理: Cu+Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2Cl
2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH4OH+O2→2Cu(NH3)4Cl2+2H2O Cu+2NH4Cl+2NH4OH+O2→Cu(NH3)4Cl2+2H2O
3. 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
①. 双液型:PTL-602A/602B1 A. A液
a. 氧化剂:用以将Sn/Pb氧化成PbO/SnO
b. 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. 护铜剂:保护铜面,防止氧化 ②. 单液型
a. 氧化剂:用以将Sn/Pb氧化成PbO/SnO b. 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 H2SnO3(H2O)X(a) 氧化 Sn/Pb SnO/PbO 氧化 SnL/PbL
2. 铜锡合金剥除
Cu6Sn5 氧化 Cu2++Sn2+(溶解) Cu3Sn Cu2++Sn2+(溶解)
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五、 特性及优点
特 性 适应性广 蚀刻速度快 铜回收再利用容易 溶铜量高 自动控制 优 点 可用于图形电镀之多种金属抗蚀层 可减少制程时间 废水处理简易,污染少 成本低,消耗少 高品质之制品 六、 制程控制 1. 操作参数表 槽名 项目 剥膜 NaOH Cu2+ Cl- 蚀刻 PH S.G H S.G +浓度 4±1% 130-160g/L 5-6mol/L 8.0-8.6 1.20±0.02 4.0-6.0N 1.1-1.3 温度 压力 添加方式 分析频率 换槽频率 1天/次 250±2℃ 1.5±0.5Kg/cm 分析补加 1次/班 50±2℃ 2±0.2Kg/cm2 自动添加 1次/班 剥锡 30±5℃ 1.5±0.5Kg/cm2 / 单液型:S.G>1.3 H<4.0N 1次/班 双液型:S.G>1.3 H<,3.5N 2. 槽液维护: 补充:蚀刻液比重超过1.21或铜含量超过160g/L时,抽出1/5槽液并添加
PTL-501B到原液位 管理:
A. 定期检查自动控制之比重和槽液比重是否符合而做适当校正 B. 定期分析槽液PH值,铜含量,氯含量,并作成管制图
C. 每日下班时使用子液冲洗蚀铜机前后进出之滚轮,避免干燥氢氧化铜之累积
D. 长期不使用时,可多添加3-5%子液,避免NH3过量损失 E. 停机超过45-60日以上时,清洗蚀刻机槽维护如下:
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