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鹼性蝕刻製程工藝介紹教育訓練教惠州联宏化工有限公司唐青山13609611662外層製作流程表外層製作流程表鑽孔鍍通孔全板電鍍一銅外層幹膜圖形電鍍去毛刺除膠渣鍍通孔壓膜曝光前處理電鍍二銅電鍍錫鉛外層蝕刻外層檢測顯影去膜鹼性蝕刻剝錫鉛外層製作流程介紹外層製作流程介紹1.鍍通孔及一次電鍍銅2.外層壓膜(乾膜Tenting)PhotoResist3.外層曝光4.曝光後外層製作流程介紹外層製作流程介紹5.外層顯影6.線路鍍銅及錫鉛外層製作流程介紹外層製作流程介紹7.去膜8.蝕銅(鹼性蝕刻)外層製作流程介紹外層製作流程介紹9.剝錫鉛外層製作流程介紹外層製作流程介紹外層製作流程圖示外層製作流程圖示1.鍍通孔及一次電鍍銅基材基材一铜一铜2.外層壓膜(乾膜Tenting)一铜一铜基材基材干膜干膜外層製作流程圖示外層製作流程圖示3.曝光4.顯影後干膜干膜一铜一铜基材基材底片底片干膜干膜外層製作流程圖示外層製作流程圖示5.電鍍二銅6.電鍍錫鉛二铜二铜一铜一铜锡铅锡铅外層製作流程圖示外層製作流程圖示7.去膜8.鹼性蝕刻蚀刻药水蚀刻阻剂蚀刻阻剂外層製作流程圖示外層製作流程圖示9.剝錫鉛10.剝錫鉛线路线路一、鹼性蝕刻的應用：鹼性蝕刻，也叫氯化氨銅蝕刻系統，通常使用於雙面板蝕刻、多層板圖形電鍍製作法的外層蝕刻上，這些製程一般都採用電鍍Sn/Pb作為蝕刻阻劑，而電鍍Sn/Pb相對而言是耐鹼不耐酸性的特性，故選用鹼性蝕刻。當然業界也有採用幹膜或感光油墨作為鹼性蝕刻阻劑的，尤其是在雙面板的製作流程中。二、鹼性蝕刻液的組成：鹼性蝕刻液主要成份為氯化銨（NH4Cl）和氨水（NH3·H2O）或液氨，另外添加了一些特殊成份，如：護岸劑、加速劑、抑製劑等，以維持槽液的穩定性，確保生產速度和生產品質。三、鹼性蝕刻製作流程：PTH/CuⅠ→外層幹膜→電鍍CuⅡ，Sn/Pb→去膜→鹼性蝕刻→剝Sn/Pb→外層檢驗一、鹼性蝕刻的應用：鹼性蝕刻，也叫氯化氨銅蝕刻系統，通常使用於雙面板蝕刻、多層板圖形電鍍製作法的外層蝕刻上，這些製程一般都採用電鍍Sn/Pb作為蝕刻阻劑，而電鍍Sn/Pb相對而言是耐鹼不耐酸性的特性，故選用鹼性蝕刻。當然業界也有採用幹膜或感光油墨作為鹼性蝕刻阻劑的，尤其是在雙面板的製作流程中。二、鹼性蝕刻液的組成：鹼性蝕刻液主要成份為氯化銨（NH4Cl）和氨水（NH3·H2O）或液氨，另外添加了一些特殊成份，如：護岸劑、加速劑、抑製劑等，以維持槽液的穩定性，確保生產速度和生產品質。三、鹼性蝕刻製作流程：PTH/CuⅠ→外層幹膜→電鍍CuⅡ，Sn/Pb→去膜→鹼性蝕刻→剝Sn/Pb→外層檢驗鹼性蝕刻製程簡介鹼性蝕刻製程簡介一、去膜簡介：去膜在PCB製程中有兩個step會使用，一是內層線路蝕刻後之D/F剝除，二是外層線路蝕刻前D/F剝除（若外層製作為負片製程）。D/F的剝除是一單純簡易的製程，一般皆使用連線水平設備，其使用之化學藥液多為NaOH或KOH，濃度一般控制在1~3%（重量比），溫度為50±5℃。二、去膜的目的：就是利用鹼性去膜液將保護銅面的抗蚀幹膜剝除掉，露出線路圖形。三、去膜反應原理：就是利用NaOH中的OH-去破壞幹膜與銅面間的結合鍵，並同時破壞幹膜內部結合鍵，使其發生擴散→膨脹→撕裂（其中擴散反應最慢），最終在噴灑壓力的沖洗下，從板面剝離。NaOH+RCOOH→RCOONa+H2O四、另有些特殊材料、特殊性質的幹膜，用一般NaOH溶液難以剝除，必須以特殊的有機去膜液才能剝除。一、去膜簡介：去膜在PCB製程中有兩個step會使用，一是內層線路蝕刻後之D/F剝除，二是外層線路蝕刻前D/F剝除（若外層製作為負片製程）。D/F的剝除是一單純簡易的製程，一般皆使用連線水平設備，其使用之化學藥液多為NaOH或KOH，濃度一般控制在1~3%（重量比），溫度為50±5℃。二、去膜的目的：就是利用鹼性去膜液將保護銅面的抗蚀幹膜剝除掉，露出線路圖形。三、去膜反應原理：就是利用NaOH中的OH-去破壞幹膜與銅面間的結合鍵，並同時破壞幹膜內部結合鍵，使其發生擴散→膨脹→撕裂（其中擴散反應最慢），最終在噴灑壓力的沖洗下，從板面剝離。NaOH+RCOOH→RCOONa+H2O四、另有些特殊材料、特殊性質的幹膜，用一般NaOH溶液難以剝除，必須以特殊的有機去膜液才能剝除。去膜（Stripping）去膜（Stripping）五、去膜注意事項：1、硬化後之乾膜在此溶液下部份溶解，部份剝成片狀，為維持藥液的效果及後水洗能徹底，過濾系統的效能非常重要。2、有些設備設計了輕刷或超音波攪拌來確保剝膜的徹底，尤其是在外層蝕刻後的剝膜，線路邊被二次銅微微卡住的乾膜必須被徹底剝下，以免影響線路品質。所以會在溶液中加入BCS幫助溶解，但有違環保且對人體有害。3、有文獻指K（鉀）會攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹慎評估。剝膜液為鹼性，因此水洗的徹底與否，非常重要，內層之剝膜後有加酸洗中和，也有防銅面氧化而做氧化處理者。4、去膜槽一定要定期作徹底清潔保養，否則槽壁、槽底、管道內都易有膜渣和其他雜質、沉澱物沉積，若長期累積，則勢必會堵塞噴嘴、濾芯，嚴重影響生產品質和生產速度。五、去膜注意事項：1、硬化後之乾膜在此溶液下部份溶解，部份剝成片狀，為維持藥液的效果及後水洗能徹底，過濾系統的效能非常重要。2、有些設備設計了輕刷或超音波攪拌來確保剝膜的徹底，尤其是在外層蝕刻後的剝膜，線路邊被二次銅微微卡住的乾膜必須被徹底剝下，以免影響線路品質。所以會在溶液中加入BCS幫助溶解，但有違環保且對人體有害。3、有文獻指K（鉀）會攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹慎評估。剝膜液為鹼性，因此水洗的徹底與否，非常重要，內層之剝膜後有加酸洗中和，也有防銅面氧化而做氧化處理者。4、去膜槽一定要定期作徹底清潔保養，否則槽壁、槽底、管道內都易有膜渣和其他雜質、沉澱物沉積，若長期累積，則勢必會堵塞噴嘴、濾芯，嚴重影響生產品質和生產速度。去膜（Stripping）去膜（Stripping）鹼性蝕刻（Etching）鹼性蝕刻（Etching）一、蝕刻之定義：蝕刻也叫蝕銅，就是在PCB製作過程中，我們利用化學反應原理，將PCB板面上不要或多餘的銅腐蝕掉，得到我們所需要的線路回路圖形或銅面，這個過程即稱之為“蝕刻”。二、蝕刻液的種類：1、微蝕液：一般以Na2S2O8/H2SO4或H2O2/H2SO4配置而成，因其咬蝕量相對較小，只能咬蝕20~70µ″，故通常使用於相關製程的銅表面前處理上。2、酸性蝕刻液：即氯化銅酸性蝕刻系列，目前業界一般使用的是H2O2/HCl系列和NaClO3/HCl系列。通常使用於單面板蝕刻、多層板的內層蝕刻或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性，故選用酸性蝕刻。3、鹼性蝕刻液：其主要成份為NH4Cl和NH3·H20，攪拌配製後，溶液呈現鹼性性狀，故稱之為鹼性蝕刻液。它通常使用於圖形電鍍製程（採取電鍍Sn/Pb作為蝕刻阻劑）的外層蝕刻上，但也有少數雙面板生產廠家，在製作過程中，是印刷一層相對耐鹼性的油墨作蝕刻阻劑的，也會使用鹼性蝕刻液。一、蝕刻之定義：蝕刻也叫蝕銅，就是在PCB製作過程中，我們利用化學反應原理，將PCB板面上不要或多餘的銅腐蝕掉，得到我們所需要的線路回路圖形或銅面，這個過程即稱之為“蝕刻”。二、蝕刻液的種類：1、微蝕液：一般以Na2S2O8/H2SO4或H2O2/H2SO4配置而成，因其咬蝕量相對較小，只能咬蝕20~70µ″，故通常使用於相關製程的銅表面前處理上。2、酸性蝕刻液：即氯化銅酸性蝕刻系列，目前業界一般使用的是H2O2/HCl系列和NaClO3/HCl系列。通常使用於單面板蝕刻、多層板的內層蝕刻或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性，故選用酸性蝕刻。3、鹼性蝕刻液：其主要成份為NH4Cl和NH3·H20，攪拌配製後，溶液呈現鹼性性狀，故稱之為鹼性蝕刻液。它通常使用於圖形電鍍製程（採取電鍍Sn/Pb作為蝕刻阻劑）的外層蝕刻上，但也有少數雙面板生產廠家，在製作過程中，是印刷一層相對耐鹼性的油墨作蝕刻阻劑的，也會使用鹼性蝕刻液。三、公司鹼性蝕刻液簡介：1、目前公司生產的鹼性蝕刻液主要為CS-500，它係一支高蝕刻速率，高銅含量之鹼性蝕刻液，是為了細線路印刷電路板製造而設計的特殊蝕刻液。其藥液穩定，側蝕低，將得到優良的蝕刻品質，且且適用於多種之抗蝕刻阻劑。2、產品特色:（1）、控制簡單，操作方便。（2）、恒定的高蝕銅速率。（3）、高銅含量，側蝕低。（4）、無沉澱，易保養。（5）、水洗性優良。三、公司鹼性蝕刻液簡介：1、目前公司生產的鹼性蝕刻液主要為CS-500，它係一支高蝕刻速率，高銅含量之鹼性蝕刻液，是為了細線路印刷電路板製造而設計的特殊蝕刻液。其藥液穩定，側蝕低，將得到優良的蝕刻品質，且且適用於多種之抗蝕刻阻劑。2、產品特色:（1）、控制簡單，操作方便。（2）、恒定的高蝕銅速率。（3）、高銅含量，側蝕低。（4）、無沉澱，易保養。（5）、水洗性優良。鹼性蝕刻（Etching）鹼性蝕刻（Etching）3、物理性質：4、操作條件：3、物理性質：4、操作條件：165±15Cl-（g/L）6.1±0.6OH-（N）1.24±0.05比重透明澄清外觀液體形態規格範圍物理性狀鹼性蝕刻（Etching）鹼性蝕刻（Etching）2.3~3.5（依設備和溫度差異而定）蝕刻速率（mil/min）45~5550Temp（℃）8.1~8.88.3PH175~210190Cl-（g/L）140~170155Cu2+（g/L）1.200~1.2301.215比重操作範圍最適條件操作參數四、鹼性蝕刻反應原理分析：1、蝕銅反應：銅可以三種氧化狀態存在，板面上的金屬銅Cu0，蝕刻槽液中的藍色離子Cu(NH3)4＋2，以及中間態亞銅離子Cu(NH3)2＋1。金屬銅Cu0可在蝕刻槽液中被Cu(NH3)4＋2氧化而溶解，即完成蝕銅反應，見下面反應式。2Cu＋2Cu(NH3)4Cl2→4Cu＋1(NH3)2Cl（亞銅離子）2、再生反應：上列反應式中所生成的中間態亞銅離子Cu(NH3)2+1是一種淺藍色泥污狀的沉澱物，溶解度很差，若不能迅速除掉之，則會在板面上形成蝕銅的障礙，故必須輔助以蝕刻子液（即氯化氨和氨水）及空氣中大量的氧氣，經過系列反應將其繼續氧化成可溶性的Cu(NH3)4＋2，而又再成為蝕銅的氧化劑，繼續跟板面上的金屬銅Cu0發生反應，因此使蝕刻液能將更多的金屬銅Cu0咬蝕掉.這就是蝕刻液的循環再生反應，見下面反應式。4Cu＋1(NH3)2Cl＋4NH3＋4NH4Cl＋O2→4Cu＋2(NH3)4Cl2＋2H2O3、淨反應：2Cu＋4NH3＋4NH4Cl＋O2→4Cu＋2(NH3)4Cl2＋2H2O四、鹼性蝕刻反應原理分析：1、蝕銅反應：銅可以三種氧化狀態存在，板面上的金屬銅Cu0，蝕刻槽液中的藍色離子Cu(NH3)4＋2，以及中間態亞銅離子Cu(NH3)2＋1。金屬銅Cu0可在蝕刻槽液中被Cu(NH3)4＋2氧化而溶解，即完成蝕銅反應，見下面反應式。2Cu＋2Cu(NH3)4Cl2→4Cu＋1(NH3)2Cl（亞銅離子）2、再生反應：上列反應式中所生成的中間態亞銅離子Cu(NH3)2+1是一種淺藍色泥污狀的沉澱物，溶解度很差，若不能迅速除掉之，則會在板面上形成蝕銅的障礙，故必須輔助以蝕刻子液（即氯化氨和氨水）及空氣中大量的氧氣，經過系列反應將其繼續氧化成可溶性的Cu(NH3)4＋2，而又再成為蝕銅的氧化劑，繼續跟板面上的金屬銅Cu0發生反應，因此使蝕刻液能將更多的金屬銅Cu0咬蝕掉.這就是蝕刻液的循環再生反應，見下面反應式。4Cu＋1(NH3)2Cl＋4NH3＋4NH4Cl＋O2→4Cu＋2(NH3)4Cl2＋2H2O3、淨反應：2Cu＋4NH3＋4NH4Cl＋O2→4Cu＋2(NH3)4Cl2＋2H2O鹼性蝕刻（Etchi