1. 减少侧蚀和突沿,提高蚀刻系数
侧蚀产生突沿。通常印制板在蚀刻液中的时间越长,侧蚀越严重。侧蚀严重影响印制导线的精度,严重侧蚀将使制作精细导线成为不可能。当侧蚀和突沿降低时,蚀刻系数就升高,高的蚀刻系数表示有保持细导线的能力,使蚀刻后的导线接近原图尺寸。电镀蚀刻抗蚀剂无论是锡-铅合金,锡,锡-镍合金或镍,突沿过度都会造成导线短路。因为突沿容易断裂下来,在导线的两点之间形成电的桥接。
影响侧蚀的因素很多,下面概述几点:
1)蚀刻方式:浸泡和鼓泡式蚀刻会造成较大的侧蚀,泼溅和喷淋式蚀刻侧蚀较小,尤以喷淋蚀刻效果较好。
2)蚀刻液的种类:不同的蚀刻液化学组分不同,其蚀刻速率就不同,蚀刻系数也不同。例如:酸性氯化铜蚀刻液的蚀刻系数通常为3,碱性氯化铜蚀刻液的蚀刻系数可达到4。近来的研究表明,以硝酸为基础的蚀刻系统可以做到几乎没有侧蚀,达到蚀刻的线条侧壁接近垂直。这种蚀刻系统正有待于开发。
3)蚀刻液的密度:碱性蚀刻液的密度太低会加重侧蚀,选用高铜浓度的蚀刻液对减少侧蚀是有利的。
4)铜箔厚度:要达到最小侧蚀的细导线的蚀刻,最好采用(超)薄铜箔。而且线宽越细,
铜箔厚度应越薄。因为,铜箔越薄在蚀刻液中的时间越短,侧蚀量就越小。
5)蚀刻速率:蚀刻速率慢会造成严重侧蚀。蚀刻质量的提高与蚀刻速率的加快有很大关系。蚀刻速度越快,板子在蚀刻液中停留的时间越短,侧蚀量越小,蚀刻出的图形清晰整齐。
6)蚀刻液的PH值:碱性蚀刻液的PH值较高时,侧蚀增大。峁见图10-3为了减少侧蚀,一般PH值应控制在8.5以下。
2. 提高板子与板子之间蚀刻速率的一致性
在连续的板子蚀刻中,蚀刻速率越一致,越能获得均匀蚀刻的板子。要达到这一要求,必须保证蚀刻液在蚀刻的全过程始终保持在很好的蚀刻状态。这就要求选择容易再生和补偿,蚀刻速率容易控制的蚀刻液。选用能提供恒定的操作条件和对各种溶液参数能自动控制的工艺和设备。通过控制溶铜量,PH值,溶液的浓度,温度,溶液流量的均匀性(喷淋系统或喷嘴以及喷嘴的摆动)等来实现。
3.减少污染的问题
铜对水的污染是印制电路生产中普遍存在的问题,氨碱蚀刻液的使用更加重了这个问题。因为铜与氨络合,不容易用离子交换法或碱沉淀法除去。所以,采用第二次喷淋操作的方法,用无铜的添加液来漂洗板子,大大地减少铜的排出量。然后,再用空气刀在水漂洗之前将板面上多余的溶液除去,从而减轻了水对铜和蚀刻的盐类的漂洗负担。