一种PCB碱性蚀刻工艺的制作方法

本发明属于pcb蚀刻技术领域，特别地，涉及一种pcb蚀刻工艺。

背景技术：

在生产pcb电路板的过程中，需要通过显影工序将菲林上的电路图转移到覆铜箔层压板上，形成一种抗腐蚀或抗电镀的掩膜，因此没被掩膜覆盖的地方就会容易被药水腐蚀，露出电路。于是，在显影工作完成后，需要进行pcb板的蚀刻工序，即用蚀刻机对显影之后的pcb板进行蚀刻。蚀刻机一般都是采用喷头喷淋药水对pcb进行蚀刻，所用的药水为酸性的蚀刻液，但是采用酸性蚀刻液的成本较高，而且蚀刻速度慢，产能较低，从而导致pcb板的生产成本较高，不利于工厂的运营。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的一种实施例提供一种增加产能，减少成本，提高收益的pcb碱性蚀刻工艺。

本发明一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种pcb碱性蚀刻工艺，其特征在于，包括以下步骤，

(a)调制碱性蚀刻液，其中所述碱性蚀刻液的氯离子含量为160-200克/升、二价铜离子的含量为120-160克/升，且利用氨水使得所述碱性蚀刻液的ph值保持在8.2-9.0；

(b)将调制好的所述碱性蚀刻液加入蚀刻机的蚀刻缸内，让蚀刻机将所述碱性蚀刻液的温度保持在45摄氏度到55摄氏度之间；

(c)设置蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米，喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米，其中在压力调整的时候喷淋上压力比喷淋下压力大0.2千克/平方厘米；

(d)将已完成显影的pcb板放入蚀刻机中进行蚀刻；

(e)将蚀刻完成的pcb板进行多次的水洗，然后检查pcb板是否合格。

作为上述方案的改进，蚀刻机通过自动添加系统控制蚀刻缸内蚀刻液药水的比重在1.19-1.23之间；当药水比重小于1.2时，将为自动添加氯化铜药水和氨水；当药水比重到达1.21时则停止药水的添加。

作为上述方案的进一步改进，蚀刻底铜铜厚为17.5um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为3.0-4.0米/分钟。

进一步，蚀刻底铜铜厚为35.0um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为2.0-3.0米/分钟。

进一步，蚀刻底铜铜厚为70.0um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为1.0-2.0米/分钟。

进一步，所述步骤e中的多次水洗包括有过水清洗、溢流水洗、清水洗三道清洗工序。

本发明一种实施例的有益效果：与现有技术相比，本发明采用的蚀刻液为碱性蚀刻液，在相同的条件下，碱性蚀刻液相比于酸性蚀刻液，蚀刻速度快20％，相对生产产能增加20％，可以大幅度地提高生产效率，提高工厂的效益；而且碱性蚀刻液比酸性蚀刻液在生产相同板时，成本减少30-50％，生产成本降低，有利于工厂的盈利。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种实施例的流程图。

具体实施方式

参照图1，一种pcb碱性蚀刻工艺，包括以下步骤，

(a)调制碱性蚀刻液，其中所述碱性蚀刻液的氯离子含量为160-200克/升、二价铜离子的含量为120-160克/升，且利用氨水使得所述碱性蚀刻液的ph值保持在8.2-9.0；

(b)将调制好的所述碱性蚀刻液加入蚀刻机的蚀刻缸内，让蚀刻机将所述碱性蚀刻液的温度保持在45摄氏度到55摄氏度之间；

(c)设置蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米，喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米，其中在压力调整的时候喷淋上压力比喷淋下压力大0.2千克/平方厘米；

(d)将已完成显影的pcb板放入蚀刻机中进行蚀刻；

(e)将蚀刻完成的pcb板进行多次的水洗，然后检查pcb板是否合格。

所述碱性蚀刻液的蚀刻机理为：

cucl2+4nh3→cu(nh3)4cl2

cu(nh3)4cl2+cu→2cu(nh3)2cl

采用碱性蚀刻液蚀刻的时候，蚀刻液和铜面产生溶解度小的保护膜cu(nh3)2⁺或cu(oh)2等，此种保护膜物理性质弱，侧面溶解速度比垂直蚀铜慢，因此在游离铵离子少时则有降低侧蚀功用，ph高意味游离铵离子多，此时保护膜则容易化成溶解度大的cu(nh3)2⁺离子而离开铜面，因此在ph高或低含铜量蚀刻时，往往易造成过蚀现象。当ph值在8.2-9.0之间，二价铜离子的含量为120-160克/升的时候，不仅蚀刻速度快，而且侧蚀小。其中蚀刻液的温度为45摄氏度到55摄氏度之间，最优地就是48摄氏度到50摄氏度之间；当温度超过55摄氏度的时候，温度过高导致缸壁容易变形，而且蚀刻过快，侧蚀量过大影响产品品质；但温度过低则会影响蚀刻效率。而且在蚀刻液中还可以添加添加剂，即添加高分子型及含氮型之界面活性剂当润湿剂，使用强有力的含硫、含氮护岸剂，使用亚铜络合剂或有机物能与亚铜络盐产生加成衍生物，达到改变蚀铜速度与护岸之效果，有效的ph缓冲剂，稳定ph。

压力的要求：蚀刻机的喷淋上压力为1.5-2.5千克/平方厘米，喷淋上压力为1.3-2.3千克/平方厘米，下压太高易打断保护膜，板子上面会积水而有水池效应，所以上压要比下压稍高，困难度较高之线路面宜朝下，且线路顺走之侧蚀大于横走之方向。而且为了避免侧蚀过于严重，还可以往碱性蚀刻液中添加侧蚀抑制剂，能够在铜侧面维持一定的保护膜，此种溶解度低的保护膜在压力悬殊时形成很大才会有差别，压力大时才容易断裂，侧蚀压力小于一定值时不易断裂，因此侧蚀可减少20-30％。

优选地，为了时刻保持蚀刻缸内的药水的含量，蚀刻机通过自动添加系统控制蚀刻缸内蚀刻液药水的比重在1.19-1.23之间；即蚀刻缸内设有比重检测控制仪，而且还有添加药水的添加管道，当药水比重小于1.2时，将为自动添加氯化铜药水和氨水；当药水比重到达1.21时则停止药水的添加。

优选地，为了更好地蚀刻以及控制蚀刻的速度，蚀刻底铜铜厚为17.5um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为3.0-4.0米/分钟。蚀刻底铜铜厚为35.0um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为2.0-3.0米/分钟。蚀刻底铜铜厚为70.0um的pcb板时，蚀刻机运送pcb板的速度为1.0-2.0米/分钟。蚀刻不同厚度的pcb板，蚀刻线的运送速度不一样，以保证蚀刻效果以及蚀刻的效率。

优选地，为了清洗更加干净，所述步骤e中的多次水洗包括有过水清洗、溢流水洗、清水洗三道清洗工序。其中过水清洗是残留清洗，溢流水洗是干净的水一直冲洗，清水洗是最后一部的清洗。洗完之后用擦干便可以收集起来，进行下一步工序。与现有技术相比，本发明采用的蚀刻液为碱性蚀刻液，在相同的条件下，碱性蚀刻液相比于酸性蚀刻液，蚀刻速度快20％，相对生产产能增加20％，可以大幅度地提高生产效率，提高工厂的效益；而且碱性蚀刻液比酸性蚀刻液在生产相同板时，成本减少30-50％，生产成本降低，有利于工厂的盈利。

以上所述只是本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。