酸性蚀刻液培训教材

PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內 3.曝光
光源
Artwork (底片) Artwork (底片)
4.曝光後
Photo Resist
PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內 5.內層板顯影
Photo Resist
6.酸性蝕刻(Power/Ground或Signal)
三、顯影液的濃度： 三、顯影液的濃度： 目前業界常用的顯影液是以無水碳酸鈉（ ）加純水配製而成， Na CO 22 33 目前業界常用的顯影液是以無水碳酸鈉（ Na CO ）加純水配製而成， 濃度一般為 1~2% （質量比），但為了細線路的製作，緩和反應速度，降低 濃度一般為 （質量比），但為了細線路的製作，緩和反應速度，降低 1~2% Under-cut 1.0%±0.2% 。較高藥液濃度可容許 Under-cut，現在顯影液的濃度多控制在 ，現在顯影液的濃度多控制在 1.0%±0.2% 。較高藥液濃度可容許 較高幹膜負荷量，但不容易清洗乾淨，且操作範圍較小；反之，過低的藥 較高幹膜負荷量，但不容易清洗乾淨，且操作範圍較小；反之，過低的藥 液濃度所能承受的幹膜負荷量較小。因此，正確的藥液濃度應與幹膜廠商 液濃度所能承受的幹膜負荷量較小。因此，正確的藥液濃度應與幹膜廠商 研究，依照其幹膜特性來配製。而藥液濃度的檢驗可利用酸鹼滴定來分析。 研究，依照其幹膜特性來配製。而藥液濃度的檢驗可利用酸鹼滴定來分析。 重點是：為維持槽液濃度的穩定性，確保顯影品質，必須設置自動添加， 重點是：為維持槽液濃度的穩定性，確保顯影品質，必須設置自動添加， 一般以偵控槽液的 pH 值作自動添加，或計片、計面積添加。 一般以偵控槽液的 值作自動添加，或計片、計面積添加。 pH 四、顯影溫度： 四、顯影溫度： 顯影液溫度是影響顯影速度的最大變數，一般都控制在 30±2 ℃，需 顯影液溫度是影響顯影速度的最大變數，一般都控制在 ℃，需 30±2 依幹膜種類而定。由於操作時藥液因泵浦的壓縮作用產生大量的熱能會促 依幹膜種類而定。由於操作時藥液因泵浦的壓縮作用產生大量的熱能會促 使溫度升高，致使有顯影過度的可能，因此顯影槽需加裝冷卻水管來保持 使溫度升高，致使有顯影過度的可能，因此顯影槽需加裝冷卻水管來保持 適當的溫度；而溫度過低時，又可能會造成顯影不潔，因此需加裝加熱器 適當的溫度；而溫度過低時，又可能會造成顯影不潔，因此需加裝加熱器 使溫度能達到操作範圍，而得到最佳的顯影效果。 使溫度能達到操作範圍，而得到最佳的顯影效果。
二、 二、顯影的作業條件： 顯影的作業條件：
操作參數 顯影液濃度 顯影溫度 顯影液pH 顯影段噴灑壓力 顯影點 水洗水溫度 水洗段噴灑壓力 操作範圍 1~2%之碳酸鈉（重量比） 30 ±2 ℃ 10.5~10.7 1.5~2.5kg/cm2 50~60% 20~30℃ 1.5~2.5kg/cm2
顯 顯影 影（ （DevelBiblioteka ping ） Developing）
三、 三、酸性蝕刻製作流程： 酸性蝕刻製作流程：
1 、單面板： 、單面板： 1 銅面前處理→印刷線路→烘烤固化→酸性蝕刻→去墨 銅面前處理→印刷線路→烘烤固化→酸性蝕刻→去墨 、內層和外層（ 流程）： 2 2 、內層和外層（ Tenting Tenting 流程）： 銅面前處理→壓膜 銅面前處理→壓膜 → → 曝光→顯影 曝光→顯影 →酸性蝕刻 →酸性蝕刻→去膜 →去膜
顯 顯影 影（ （Developing ） Developing）
內 內層 層製 製作 作流 流程 程簡 簡介 介
基 基板 板
壓 壓膜 膜
壓膜後 壓膜後
曝 曝光 光
顯 顯影 影
蝕 蝕銅 銅
去 去膜 膜
PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內 1.下料裁板(Panel Size)
COPPER FOIL
Epoxy Glass
2.內層板壓乾膜(光阻劑)
Photo Resist
顯 顯影 影（ （Developing ） Developing）
八、噴灑系統： 八、噴灑系統： 1 、搖擺方式：有噴盤來回鋸動式搖擺，及噴管定點自轉式搖擺。噴灑系統設 、搖擺方式：有噴盤來回鋸動式搖擺，及噴管定點自轉式搖擺。噴灑系統設 1 計搖擺的目的是使藥液能夠均勻、迅速地噴灑到板面，加快藥液的交換與 計搖擺的目的是使藥液能夠均勻、迅速地噴灑到板面，加快藥液的交換與 反應速度，從而得到良好的均勻性與反應速率。 反應速度，從而得到良好的均勻性與反應速率。 2 、噴管間距與噴嘴間距：噴管與噴管的間距是否合理，主要是看噴嘴的噴灑 、噴管間距與噴嘴間距：噴管與噴管的間距是否合理，主要是看噴嘴的噴灑 2 面積是否能夠完全，此會影響顯影的均勻性；而噴嘴與噴嘴的間距是否合 面積是否能夠完全，此會影響顯影的均勻性；而噴嘴與噴嘴的間距是否合 理，則會影響顯影的速度。 理，則會影響顯影的速度。 3 、噴嘴的選用：水平線的噴嘴一般可分為兩種類型，即圓錐型（ Cone ） 、噴嘴的選用：水平線的噴嘴一般可分為兩種類型，即圓錐型（ ） 3 ConeType Type 和扇型（ ）。圓錐型噴嘴的特點是噴灑面積廣，可得到較佳的均 Fan 和扇型（ FanType Type ）。圓錐型噴嘴的特點是噴灑面積廣，可得到較佳的均 勻性，但衝擊力小，容易造成顯影不潔。而扇型噴嘴噴灑面積雖小，但衝 勻性，但衝擊力小，容易造成顯影不潔。而扇型噴嘴噴灑面積雖小，但衝 擊力較大，顯影效果較佳。因此針對細線路或內層板，以選擇使用扇型噴 擊力較大，顯影效果較佳。因此針對細線路或內層板，以選擇使用扇型噴 嘴較適合，因密集線路區需較高的藥液衝擊力來清除線路間的殘渣；而內 嘴較適合，因密集線路區需較高的藥液衝擊力來清除線路間的殘渣；而內 層板因未鑽孔，上板面容易產生水池效應（ Pudding ），若噴灑壓力不夠會 層板因未鑽孔，上板面容易產生水池效應（ ），若噴灑壓力不夠會 Pudding 造成上板面顯影不潔，易導致蝕刻不淨等異常。 造成上板面顯影不潔，易導致蝕刻不淨等異常。 、不論用何種類型的噴嘴，最重要的是兩個噴嘴的噴灑面積是否能夠重疊 4 4 、不論用何種類型的噴嘴，最重要的是兩個噴嘴的噴灑面積是否能夠重疊 （ Overlapping ），以達到均勻且乾淨的顯影效果。 （ ），以達到均勻且乾淨的顯影效果。 Overlapping
酸性蝕刻製程工藝介紹
教育訓練教材 惠州联宏化工有限公司 唐青山 13609611662
酸 酸性 性蝕 蝕刻 刻製 製程 程簡 簡介 介
一、酸性蝕刻的應用： 一、酸性蝕刻的應用： 酸性蝕刻，也叫氯化銅酸性蝕刻系統，通常使用於單面板蝕刻、多層 酸性蝕刻，也叫氯化銅酸性蝕刻系統，通常使用於單面板蝕刻、多層 板的內層蝕刻或 流程的外層蝕刻上，因這些製程都用幹膜或液態感 Tenting 板的內層蝕刻或 Tenting 流程的外層蝕刻上，因這些製程都用幹膜或液態感 光油墨作為蝕刻阻劑，而這幾種感光材料相對而言均為耐酸不耐鹼性的特 光油墨作為蝕刻阻劑，而這幾種感光材料相對而言均為耐酸不耐鹼性的特 性，故選用酸性蝕刻。 性，故選用酸性蝕刻。 二、酸性蝕刻的種類： 二、酸性蝕刻的種類： 1 、 H O /HCl 系列。 22 22 1 、 H O /HCl 系列。 、 系列。 2 NaClO /HCl 33 2 、 NaClO /HCl 系列。
顯 顯影 影（ （Developing ） Developing）
五、顯影壓力： 五、顯影壓力： 幹膜與顯影液發生化學反應時會產生膨脹現象（ ），因此需要適 Swelling 幹膜與顯影液發生化學反應時會產生膨脹現象（ Swelling ），因此需要適 當的壓力 來 沖刷掉表面已作用過的浮層，使乾淨之顯影液能繼續與幹膜產生 當的壓力 來 沖刷掉表面已作用過的浮層，使乾淨之顯影液能繼續與幹膜產生 化學反應，而 不 至於發生水池效應。而針對細線路而言，顯影時適當的噴灑 化學反應，而 不 至於發生水池效應。而針對細線路而言，顯影時適當的噴灑 22 壓力應在 之間。 1.5~2.5kg/cm 壓力應在 1.5~2.5kg/cm 之間。 六、水質硬度： 六、水質硬度： 一般自 來 水或地下水因含有礦物質及污垢， 若 長期使用容易與幹膜結合 一般自 來 水或地下水因含有礦物質及污垢， 若 長期使用容易與幹膜結合 形成硬垢，造成噴嘴或噴管阻 塞 ，影響噴灑面積，最後導致顯影 不 潔。因此 形成硬垢，造成噴嘴或噴管阻 塞 ，影響噴灑面積，最後導致顯影 不 潔。因此 建議使用純水搭配碳酸鈉配製成顯影液，會是最佳選。而水洗水一般也選用 建議使用純水搭配碳酸鈉配製成顯影液，會是最佳選。而水洗水一般也選用 經過處理的軟水。 經過處理的軟水。 七、過濾： 七、過濾： 顯影槽的噴灑系統加裝過濾裝置的主要目的在於避免幹膜殘渣堵塞噴嘴 顯影槽的噴灑系統加裝過濾裝置的主要目的在於避免幹膜殘渣堵塞噴嘴 而造成顯影不潔；另也是防止膜屑、膜渣經過噴灑反沾到板面上，造成後續 而造成顯影不潔；另也是防止膜屑、膜渣經過噴灑反沾到板面上，造成後續 的蝕刻不淨或星點狀殘銅，致使生產品質不良，增加 檢測的工作量。 AOI 的蝕刻不淨或星點狀殘銅，致使生產品質不良，增加 AOI 檢測的工作量。
Photo Resist
PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內 7.去乾膜 ( Strip Resist)
PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內
1、基板
铜箔 基材
2、塗布/壓膜
干/湿膜 铜箔
基材
PCB 內層 層製 製作 作流 流程 程 PCB 內
3、曝光
底片 铜箔 干/湿膜
顯 顯影 影（ （Developing ） Developing）
九、顯影點（ ）的控制： Break-Point 九、顯影點（ Break-Point ）的控制： 、由於顯影速度受到很多因素影響，例如：藥液濃度、噴灑壓力、溫度等， 1 、由於顯影速度受到很多因素影響，例如：藥液濃度、噴灑壓力、溫度等， 1 因此我們通常用顯影點的位置來控制正確的顯影速度。 因此我們通常用顯影點的位置來控制正確的顯影速度。 、顯影點是指在顯影過程中，未經曝光聚合的幹膜在與顯影液反應後被沖刷 2 2 、顯影點是指在顯影過程中，未經曝光聚合的幹膜在與顯影液反應後被沖刷 掉，而顯露出銅面時的位置，而称之。現場生產時，顯影點一般控制在顯 掉，而顯露出銅面時的位置，而称之。現場生產時，顯影點一般控制在顯 影槽的 50%~60% 之間。 影槽的 之間。 50%~60% 3 、顯影點及均勻性的測試： 、顯影點及均勻性的測試： 3 為瞭解顯影點和顯影均勻性的情形，則可用下列方法來測試：取幾片 為瞭解顯影點和顯影均勻性的情形，則可用下列方法來測試：取幾片 較大尺寸（如 × ）的銅箔基板以正常流程壓好幹膜，撕掉保護膜 20″ 24″ 較大尺寸（如 20″ × 24″ ）的銅箔基板以正常流程壓好幹膜，撕掉保護膜 後連續放置（無間距），以正常速度輸送進顯影槽，當第一片板子即將出 後連續放置（無間距），以正常速度輸送進顯影槽，當第一片板子即將出 顯影槽時關閉噴灑，待板子經過水洗後取出，以顯影槽有效噴灑長度為基 顯影槽時關閉噴灑，待板子經過水洗後取出，以顯影槽有效噴灑長度為基 準依次擺放，檢視板面顯影均勻性。 準依次擺放，檢視板面顯影均勻性。