在PCB堿性蝕刻中常見的問題的原因和故障解決方法

PCB蝕刻技術(shù)通常所指蝕刻也稱光化學(xué)蝕刻，指通過曝光制版、顯影后，將要蝕刻區(qū)域的保護(hù)膜去除，在蝕刻時(shí)接觸化學(xué)溶液，達(dá)到溶解腐蝕的作用，形成凹凸或者鏤空成型的效果。隨著PCB工業(yè)的發(fā)展，各種導(dǎo)線之阻抗要求也越來越高，這必然要求導(dǎo)線的寬度控制更加嚴(yán)格。 在生活中的廣泛運(yùn)用，PCB的質(zhì)量越來越好，越來越可靠，它是設(shè)計(jì)工藝也越來越多樣化，也更加的完善。蝕刻技術(shù)在PCB設(shè)計(jì)中的也越來越廣泛。

1.問題：印制電路中蝕刻速率降低

原因：

由于工藝參數(shù)控制不當(dāng)引起的

解決方法：

按工藝要求進(jìn)行檢查及調(diào)整溫度、噴淋壓力、溶液比重、PH值和氯化銨的含量等工藝參數(shù)到工藝規(guī)定值。

2.問題：印制電路中蝕刻液出現(xiàn)沉淀

原因：

（1）氨的含量過低

（2）水稀釋過量

（3）溶液比重過大

解決方法：

（1）調(diào)整PH值到達(dá)工藝規(guī)定值或適當(dāng)降低抽風(fēng)量。

（2）調(diào)整時(shí)嚴(yán)格按工藝要求的規(guī)定或適當(dāng)降低抽風(fēng)量執(zhí)行。

（3）按工藝要求排放出部分比重高的溶液經(jīng)分析后補(bǔ)加氯化銨和氨的水溶液，使蝕刻液的比重調(diào)整到工藝充許的范圍。

3.問題：印制電路中金屬抗蝕鍍層被浸蝕

原因：

（1）蝕刻液的PH值過低

（2）氯離子含量過高

解決方法：

（1）按工藝規(guī)定調(diào)整到合適的PH值。

（2）調(diào)整氯離子濃度到工藝規(guī)定值。

4.問題：印制電路中銅表面發(fā)黑，蝕刻不動(dòng)

原因：

蝕刻液中的氯化鈉含量過低

解決方法：

按工藝要求調(diào)整氯化鈉到工藝規(guī)定值。

5.問題：印制電路中基板表面有殘銅

原因：

（1）蝕刻時(shí)間不夠

（2）去膜不干凈或有抗蝕金屬

解決方法：

（1）按工藝要求進(jìn)行首件試驗(yàn)，確定蝕刻時(shí)間（即調(diào)整傳送速度）。

（2）蝕刻前應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢查板面，要求無殘膜、無抗蝕金屬滲鍍。

6.問題：印制電路中基板兩面蝕刻效果差異明顯

原因：

（1）設(shè)備蝕刻段噴咀被堵塞

（2）設(shè)備內(nèi)的輸送滾輪需在各桿前后交錯(cuò)排列，否則會(huì)造成板面出現(xiàn)痕道

（3）噴管漏水造成噴淋壓力下降（經(jīng)常出在噴管與歧管的各接頭處）

（4）備液槽中溶液不足，造成馬達(dá)空轉(zhuǎn)

解決方法：

（1）檢查噴咀堵塞情況，有針對(duì)性進(jìn)行清理。

（2）重新徹底檢查和安排設(shè)備各段的滾輪交錯(cuò)位置。

（3）檢查管路各個(gè)接頭處并進(jìn)行修理及維護(hù)。

（4）經(jīng)常觀察并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)加到工藝規(guī)定的位置。

7.問題：印制電路中板面蝕刻不均使部分還有留有殘銅

原因：

（1）基板表面退膜不夠完全，有殘膜存在

（2）全板鍍銅時(shí)致使板面鍍銅層厚度不均勻

（3）板面用油墨修正或修補(bǔ)時(shí)沾到蝕刻機(jī)的傳動(dòng)的滾輪上

解決方法：

（1）基板表面退膜不夠完全，有殘膜存在。

（2）全板鍍銅時(shí)致使板面鍍銅層厚度不均勻。

（3）板面用油墨修正或修補(bǔ)時(shí)沾到蝕刻機(jī)的傳動(dòng)的滾輪上。

（4）檢查退膜工藝條件，加以調(diào)整及改進(jìn)。

（5）要根據(jù)電路圖形的密度情況及導(dǎo)線精度，確保銅層厚度的一致性，可采用刷磨削平工藝方法。

（6）經(jīng)修補(bǔ)的油墨必須進(jìn)行固化處理，并檢查和清洗已受到沾污的滾輪。

8.問題：印制電路板中蝕刻后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線嚴(yán)重的側(cè)蝕

原因：

（1）噴咀角度不對(duì)，噴管失調(diào)

（2）噴淋壓力過大，導(dǎo)致反彈而使側(cè)蝕嚴(yán)重

解決方法：

（1）根據(jù)說明書調(diào)整噴咀角度及噴管達(dá)到技術(shù)要求。

（2）按照工藝要求通常噴淋壓力設(shè)定20-30PSIG，并通過工藝試驗(yàn)法進(jìn)行調(diào)整

9.問題：印制電路中輸送帶上前進(jìn)的基板呈現(xiàn)斜走現(xiàn)象

原因：

（1）設(shè)備安裝其水平度較差

（2）蝕刻機(jī)內(nèi)的噴管會(huì)自動(dòng)左右往復(fù)擺動(dòng)，有可能部分噴管擺動(dòng)不正確，造成 板面噴淋壓力不均引起基板走斜

（3）蝕刻機(jī)輸送帶齒輪損壞造成部分傳動(dòng)輪桿的停止工作

（4）蝕刻機(jī)內(nèi)的傳動(dòng)桿彎曲或扭曲

（5）擠水止水滾輪損壞

（6）蝕刻機(jī)部分擋板位置太低使輸送的板子受阻

（7）蝕刻機(jī)上下噴淋壓力不均勻，下壓過大時(shí)會(huì)頂高板子

解決方法：

（1）按設(shè)備說明書進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整各段滾輪的水平角度與排列，應(yīng)符合技術(shù)要 求。

（2）詳細(xì)檢查各段噴管擺動(dòng)是否正確，并按設(shè)備說明書進(jìn)行調(diào)整。

（3）應(yīng)按照工藝要求逐段地進(jìn)行檢查，將損壞或損傷的齒輪和滾輪更換。

（4）經(jīng)詳細(xì)檢查后將損壞的傳動(dòng)桿進(jìn)行更換。

（5）應(yīng)將損壞的附件進(jìn)行更換。

（6）經(jīng)檢查后應(yīng)按照設(shè)備說明書調(diào)整擋板的角度及高度。

（7）適當(dāng)?shù)恼{(diào)整噴淋壓力。

10. 問題：印制電路中板面線路蝕銅未徹底，部分邊緣留有殘銅

原因：

（1）干膜未除盡（有可能由于兩次鍍銅與錫鉛鍍層過厚增寬遮蓋少量干膜而導(dǎo) 致退膜困難）

（2）蝕刻機(jī)中輸送帶速度過快

（3）鍍錫鉛時(shí)鍍液滲入干膜底部造成極薄鍍層沾污的干膜，使該處蝕銅的速度減慢形成導(dǎo)線邊緣留有殘銅。

解決方法：

（1）檢查退膜情形，嚴(yán)格控制鍍層厚度，避免鍍層延伸。

（2）根據(jù)蝕刻質(zhì)量調(diào)整蝕刻機(jī)輸送帶的速度。

（3）A檢查貼膜程序，選擇適當(dāng)?shù)馁N膜溫度和壓力，提高干膜與銅表面的附著力

B檢查貼膜前銅表面微粗化狀態(tài)。

11. 問題：印制電路中板兩面蝕刻效果不同步

原因：

（1）兩面銅層厚度不一致

（2）上下噴淋壓力不均

解決方法：

（1）A根據(jù)兩面鍍層厚度凋整上下噴淋壓力（銅層厚度朝下）；

B采用單面蝕刻只開動(dòng)下噴咀壓力。

（2）A根據(jù)蝕刻板子的質(zhì)量情況，檢查上下噴淋壓力并進(jìn)行調(diào)整；

B檢查蝕刻機(jī)內(nèi)蝕刻段的噴咀是否被堵塞，并采用試驗(yàn)板進(jìn)行上下噴淋壓力的調(diào)整。

12. 問題：印制電路中堿性蝕刻液過度結(jié)晶

原因：

當(dāng)堿性蝕刻液的PH值低于80時(shí)，則溶解度變差致使形成銅鹽沉淀與結(jié)晶

解決方法：

（1）檢查補(bǔ)充用的備用槽中的子液量是否足夠。

（2）檢查子液補(bǔ)充的控制器、管路、泵、電磁閥等是否堵塞異常。 （3）檢 查是否過度抽風(fēng)，而造成氨氣的大量逸出致使PH降低。 （4）檢測(cè)PH計(jì)的功能是否正常。

13. 問題：印制電路中連續(xù)蝕刻時(shí)蝕刻速度下降，但若停機(jī)一段時(shí)間則又能恢復(fù)蝕刻速度

原因：

抽風(fēng)量過低，導(dǎo)致氧氣補(bǔ)充不足

解決方法：

（1）通過工藝試驗(yàn)法找出正確抽風(fēng)量。

（2）應(yīng)按照供應(yīng)商提供的說明書進(jìn)行調(diào)試，找出正確的數(shù)據(jù)。

14. 問題：光致抗蝕劑脫落（干膜或油墨）

原因：

（1）蝕刻液PH值太高，堿性水溶干膜與油墨就很容易遭到破壞

（2）子液補(bǔ)給系統(tǒng)失控

（3）光致抗蝕劑本身的類型不正確，耐堿性能差

解決方法：

（1）按照工藝規(guī)范確定的值進(jìn)行調(diào)整。

（2）檢測(cè)子液的PH值，保持適宜的通風(fēng)，勿使氨氣直接進(jìn)入板子輸送行進(jìn)的區(qū)域。

（3）A良好的干膜可耐PH=9以上。

B采用工藝試驗(yàn)法檢驗(yàn)干膜耐堿性能或更換新的光致抗蝕劑品牌。

15. 問題：印制電路中蝕刻過度導(dǎo)線變細(xì)

原因：

（1）輸送帶傳動(dòng)速度太慢

（2）PH過高時(shí)會(huì)加重側(cè)蝕

（3）蝕刻液的比重值低于規(guī)范設(shè)定值

解決方法：

（1）檢查銅層厚度與傳動(dòng)速度之間的關(guān)系，并設(shè)定操作參數(shù)。

（2）檢測(cè)蝕刻液的PH，如高出工藝規(guī)定的范圍，可采用加強(qiáng)抽風(fēng)直到恢復(fù)正常 （3）檢測(cè)比重值，若低于設(shè)定值時(shí)，則應(yīng)添加銅鹽并停止子液的補(bǔ)充，使其比重值回升到工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。

16. 問題：印制電路中蝕刻不足，殘足太大

原因：

（1）輸送帶傳動(dòng)速度太快

（2）蝕刻液PH太低（其數(shù)值對(duì)蝕刻速度影響不大，但當(dāng)PH降低時(shí)側(cè)蝕將會(huì)減少，但殘足變大）

（3）蝕刻液比重超出正常數(shù)值（比重對(duì)蝕刻速度影響不大，但比重增大時(shí)，側(cè)蝕將會(huì)減少）

（4）蝕刻液溫度不足

（5）噴淋壓力不足

解決方法：

（1）檢查銅層厚度與蝕刻機(jī)傳送速度之間的關(guān)系，通過工藝試驗(yàn)法找出最佳操作條件。

（2）檢測(cè)蝕刻液的PH值，當(dāng)該值低于80時(shí)即需采取提高的方法，如添加氨水或加速子液的補(bǔ)充與降低抽風(fēng)等。

（3）A檢測(cè)蝕刻液的比重值，并加較多子液以降低比重值至工藝規(guī)定范圍。

B檢查子液補(bǔ)給系統(tǒng)是否失靈。

（4）檢查加熱器的功能是否有異常。

（5）A檢查噴淋壓力，應(yīng)調(diào)整到最隹狀態(tài)。

B檢查泵或管路是否有異常。

C備液槽中水位太低，造成泵空轉(zhuǎn)，檢查液位控制、補(bǔ)充、與排放泵的操作程序。