轉自：電子發(fā)燒友網(wǎng)
隨著全球電子產品市場的需求升級和快速擴張，電子產品的小型化、高精密、超細線路印制電路板技術正進入一個突飛猛進的發(fā)展時期。
為了能滿足市場不斷提升的需求，特別是在超細線路技術領域，傳統(tǒng)落后的蝕刻技術正被先進的真空蝕刻技術所代替。
蝕刻：將覆銅箔板表面由化學藥水蝕刻去除不需要的銅導體，留下銅導體形成線路圖形，這種減去法工藝是當前印制電路板加工的主流。
二、 蝕刻的關鍵是蝕刻溶液、蝕刻操作條件和蝕刻設備
目前是以氯化銅與鹽酸的酸性氯化銅蝕刻液，及以氯化銅與氨水的堿性氯化銅蝕刻液為主流。
蝕刻操作條件是對溫度、壓力、時間以及溶液濃度等工藝參數(shù)的控制，使蝕刻過程處于最佳狀態(tài)。
3.蝕刻設備
是圍繞著生產效率、蝕刻速度和蝕刻均勻性而不斷改進。目前主流是水平傳送噴淋式。
固定式：
早期的設備是一個槽缸，存放蝕刻液后，將PCB板浸泡在里面。缺點：放板取板效率低；蝕刻效率低；無法做細線路，線條寬度/間距在0.5mm以上。
垂直式：
PCB板子垂直掛吊于夾具上進入蝕刻機內, 在蝕刻室兩側溶液噴淋板面。由于蝕刻設備復雜和沒有體現(xiàn)優(yōu)良的蝕刻效果, 因此此技術沒發(fā)展起來。
水平式：
使用滾輪傳送PCB，滾輪之間有間距，上下安裝噴嘴，用噴淋方式進行蝕刻。優(yōu)點：傳送速率一致，蝕刻相對均勻；效率高，兩面可同時蝕刻。目前主流是水平傳送方式。
為了使溶液能全面地噴淋到PCB板子表面每個部位, 并促使板面溶液加快流動, 需移動噴淋桿/噴嘴來實現(xiàn)這個效果；
噴嘴的結構也有多種式樣, 按照噴出液體形狀不同有a.實心線束型、b.空心圓錐形、c.實心圓錐形、d.扁平扇形等。從噴射液體不同形狀的效果來看, 實心線束型面積太小, 圓錐形面積過大, 在較密滾輪情況下都被遮擋掉了。因此較多蝕刻機中選擇扁平扇形噴嘴, 溶液呈扇面與PCB板子表面垂直沖擊銅箔, 效果較好。
目前主流的水平傳送噴淋式，能實現(xiàn)最大程度上的生產自動化，成本降低，但是這種方式也不是完美的，會導致“水池效應”，使蝕刻結果產生差異。
普通板子影響不大，但是對于超細線路，無法達到蝕刻的公差要求。
“水池效應”發(fā)生的情況：
PCB水平傳送時，位于板子下面和板子上面靠近邊緣部分，蝕刻液容易流走，新舊蝕刻液更容易進行交換；
而板中心的位置，容易形成“水池”，蝕刻液流動受到限制；
因此PCB板上面中間的線路會比其他位置的蝕刻效果差一些。
德國PILL e.K.公司發(fā)布了一項新的工藝技術，通過吸取使用過的蝕刻液來可改善板面上部分的蝕刻液的流動性，從而阻止“水池效應”的產生。這種方法被稱為真空蝕刻。
原理：
在蝕刻段中安裝了噴嘴，也在噴管之間離線路板表面相對距離較近的位置安裝了抽氣單元。抽氣單元使操作區(qū)域形成負壓，剛好夠防止蝕刻液產生“水池效應”的較低的吸力。經比較，板朝上部分與朝下部分的蝕刻效果基本一致。
效果：
通過蝕刻的均勻性試驗來確認, 采用35μm銅箔的覆箔層壓板分別在常規(guī)與真空這兩種蝕刻機上進行全板面蝕刻, 約板中間銅箔蝕刻到18μm厚度時停止, 檢測全板面銅厚度分布。常規(guī)蝕刻得到的銅厚度分布通常是中央呈高山狀, 而真空蝕刻得到的銅厚度分布均勻。在600mm長度內, 常規(guī)蝕刻的中央與邊緣銅厚度差約有±4μm (18～10μm), 而真空蝕刻的中央與邊緣銅厚度差僅約±1μm (19～17μm), 后者只是前者的四分之一。
采用真空蝕刻機使得線寬/線距≤30/30μm的線路圖形容易實現(xiàn)。而要得到理想的效果其中還需把握的是真空力度、噴淋壓力和銅箔厚度等因素。蝕刻機中真空吸嘴對板面溶液的吸引量應是等于或稍大于噴淋量, 若吸引量小又會造成老溶液滯留。噴淋壓力會影響到蝕刻速度與側腐蝕程度, 但壓力大會破壞抗蝕刻膜, 尤其是細節(jié)距線路圖形上。對于線寬/線距=30/30μm線路, 常規(guī)設備下被蝕刻銅箔厚度小于12μm, 真空蝕刻時銅箔厚度18μm也可加工。可參考的數(shù)據(jù), 線寬/線距=30/30μm, 采用18μm銅箔, 噴淋壓力0.1Mpa (1.02kgf/cm2)時吸引量40Hz (約120L/min), 得到均勻的線路圖形。
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