pcb線路板細(xì)線生產(chǎn)問題詳解

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件的集成度越來越高，但體積卻越來越小，BGA封裝被廣泛使用。所以PCB線會越來越小，層數(shù)越來越多。減少線寬和行距是盡可能使用有限的面積，增加層數(shù)是使用空間。未來電路板的主流線將是2-3 mil或更少。
人們普遍認(rèn)為，電路板生產(chǎn)的每一次增加或升級都需要投資，投資資金相對較大。換句話說，高檔電路板就是用高檔設(shè)備生產(chǎn)出來的。但是，大規(guī)模投資并不是每個企業(yè)都負(fù)擔(dān)得起的，投資后需要花費(fèi)大量的時間和金錢來測試和收集過程數(shù)據(jù)。先根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀做試驗(yàn)和試生產(chǎn)，再根據(jù)實(shí)際情況和市場情況決定是否投資，似乎是更好的辦法方法。本文詳細(xì)介紹了在普通設(shè)備條件下和細(xì)線路的生產(chǎn)條件下所能生產(chǎn)的細(xì)線的寬度極限方法。
一般的生產(chǎn)工藝可分為封蓋酸蝕法和圖案電鍍法，兩者各有利弊。酸蝕法得到的線很均勻，有利于阻抗控制，環(huán)境污染小，但是破了一個孔，會造成報廢；堿腐蝕的產(chǎn)生容易控制，但線路不均勻，環(huán)境污染大。
首先干膜是電路制作的第一要務(wù)。不同的干膜分辨率不同，但一般曝光后能顯示2mil/2mil的線寬線距離。普通曝光機(jī)的分辨率可以達(dá)到2ml，一般這個范圍內(nèi)的線寬線距離不會造成問題。在線寬線距離為4mil/4mil以上的顯影機(jī)的噴嘴中，壓力與藥液濃度的關(guān)系不是很大，但在3 mil/3 mil的線寬線距離以下，噴嘴是影響分辨率的關(guān)鍵，所以一般采用扇形噴嘴，顯影前壓力在3BAR左右。
雖然曝光能量對線條的影響很大，但是目前市面上使用的干膜大多曝光范圍很廣?？梢栽?2-18級(25級曝光標(biāo)尺)或7-9級(21級曝光標(biāo)尺)進(jìn)行區(qū)分。一般來說，較低的曝光能量有利于分辨率，但當(dāng)能量過低時，空氣中的灰塵和各種雜質(zhì)會對其產(chǎn)生很大的影響，在后續(xù)過程中會造成開路(酸蝕)或短路(堿腐蝕)。所以實(shí)際生產(chǎn)要結(jié)合暗室的潔凈度，這樣就可以根據(jù)實(shí)際情況選擇可生產(chǎn)電路板的最小線寬和線間距。
線越小，顯影條件對分辨率的影響越明顯。當(dāng)線高于4.0毫升/4.0毫升時，顯影條件(速度、藥液濃度、壓力等)的影響。)不明顯；當(dāng)線為2.0 mil/2.0 mil時，噴嘴形狀和壓力對線的正常發(fā)展起著關(guān)鍵作用。此時顯影速度可能會明顯下降，藥液濃度對線條外觀有影響。可能的原因是風(fēng)扇噴嘴壓力大，線間距很小時沖量還能到達(dá)干膜底部，可以顯影；錐形噴嘴壓力低，開發(fā)細(xì)線路難度大。此外，電路板放置方向?qū)Ψ直媛屎透赡?cè)壁有明顯影響。
不同的曝光機(jī)分辨率不同。目前曝光機(jī)一種是風(fēng)冷面光源，一種是水冷點(diǎn)光源。其標(biāo)稱分辨率為4mil。但實(shí)驗(yàn)表明，無需特殊調(diào)整或操作，即可達(dá)到3.0 mil/3.0 mil；甚至可以達(dá)到0.2 mil/0.2 mil；1.5mil/1.5mil在能量降低時也可以區(qū)分，但此時操作要小心，灰塵雜物影響大。此外，聚脂薄膜表面和玻璃表面的分辨率沒有明顯差異。
對于堿性蝕刻，電鍍后總是有蘑菇效應(yīng)，一般只有明顯的，沒有明顯的。如果線大于4.0毫升/4.0毫升，蘑菇
但當(dāng)線為2.0mil/2.0mil時，影響非常大。干膜由于電鍍時鉛錫溢出呈蘑菇狀，由于干膜夾在里面，很難去除。有方法解決了；1.通過脈沖電鍍使鍍層均勻；2.使用厚干膜，一般干膜35-38微米，厚干膜50-55微米，成本較高。這種干膜在酸蝕用的比較好效果；3.小電流電鍍。但這些方法是不完整的。其實(shí)很難有完整的方法。
由于蘑菇效應(yīng)，從細(xì)線路去除薄膜非常麻煩。由于氫氧化鈉對鉛和錫的腐蝕在2.0密耳/2.0密耳的時會，非常明顯，所以可以通過在電鍍過程中增厚鉛和錫并降低氫氧化鈉的濃度來解決。
在堿性蝕刻中，不同的線寬速度不同，不同的線條速度也不同。如果電路板對制作的線路厚度沒有特殊要求，制作0.25oz銅箔厚度的電路板或刻蝕掉0.5oz的基底銅，電鍍的銅會變薄，鉛和錫會變厚，對堿性刻蝕制作細(xì)線路有作用。此外，噴嘴需要呈扇形。一般錐形噴嘴只能達(dá)到4.0mil/4.0mil。
在酸蝕，同樣的線寬、線形和速度是不同的，但是一般來說，當(dāng)使用酸蝕，時，干膜在傳輸和之前的過程中很容易破裂或劃傷覆蓋孔的膜和表面的膜，所以在生產(chǎn)過程中要小心。酸蝕線效果優(yōu)于堿腐蝕，無蘑菇效應(yīng)的側(cè)腐蝕小于堿腐蝕。此外，扇形噴嘴效果明顯優(yōu)于錐形噴嘴。酸蝕后面線路的阻抗變化較小。
在生產(chǎn)過程中，膠片的速度和溫度、板面的潔凈度和重氮膠片的潔凈度對合格率影響很大，尤其是對酸蝕膠片的參數(shù)和板面的平整度影響很大；對于堿蝕來說，曝光的清潔度很重要。
因此認(rèn)為普通設(shè)備無需特殊調(diào)整即可生產(chǎn)3.0 mil/3.0 mil(指菲林線寬度和間距)板材；然而，合格率受環(huán)境、人員熟練程度和操作水平的影響。堿蝕適用于生產(chǎn)3.0mil/3.0mil以下的電路板，除非基底銅小到一定程度，扇形噴嘴效果明顯優(yōu)于錐形噴嘴。