淺述關(guān)于線路板加工工業(yè)系統(tǒng)中的蝕刻裝置設(shè)計
電路板的名稱有:線路板、PCB板、鋁基板、高頻板、PCB、超薄線路板、超薄電路板、印刷(銅刻蝕技術(shù))電路板等。電路板使電路迷你化、直觀化,對于固定電路的批量生產(chǎn)和優(yōu)化用電器布局起重要作用。
“包裝”此道步驟在PCB廠中受重視程度,通常都不及制程中的各STEP,主要原因,一方面當(dāng)然是因為它沒有產(chǎn)生附加價值,二方面是臺灣制造業(yè)長久以來,不注重產(chǎn)品的包裝所可帶來的無法評量的效益,這方面Japan做得很好。細(xì)心觀察Japan一些家用電子,日用品,甚至食品等,同樣的功能,都會讓人寧愿多花些錢買Japan貨,這和崇洋媚日無關(guān),而是消費者心態(tài)的掌握。所以特別將包裝獨立出來探討,以讓PCB業(yè)者知道小小的改善,可能會有大大的成效出現(xiàn)。
國內(nèi)對印刷線路板加工的自動檢測系統(tǒng)的研究大約始于90年代初中期,還剛剛起步。目前,從事這方面研究的科研院所也比較的少,而且也因為受各種因素的影響,對于印刷線路板加工缺陷的自動光學(xué)檢測系統(tǒng)的研究也停留在一個相對初期的水平。正因為國外的印刷線路板加工的自動檢測系統(tǒng)價格太貴,而國內(nèi)也沒有研制出真正意義上印刷電路板的自動檢測設(shè)備,所以國內(nèi)絕大部分線路板加工生產(chǎn)廠家還是采用人工用放大鏡或投影儀查看的辦法進(jìn)行檢側(cè)。由于人工檢查勞動強度大,眼睛容易產(chǎn)生疲勞,漏驗率很高。而且隨著電子產(chǎn)品朝著小型化、數(shù)字化發(fā)展,印制電路板也朝著高密度、高精度發(fā)展,采用人工檢驗的方法,基本無法實現(xiàn)。對更高密度和精度電路板,己完全無法檢驗。檢測手段的落后,導(dǎo)致目前國內(nèi)多層板(8-12層)的產(chǎn)品合格率僅為50-60%。
銅箔基板先裁切成適合加工生產(chǎn)的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當(dāng)?shù)拇只幚恚僖赃m當(dāng)?shù)臏囟燃皦毫⒏赡す庾杳芎腺N附其上。將貼好干膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區(qū)域受紫外線照射后會產(chǎn)生聚合反應(yīng),而將底片上的線路影像移轉(zhuǎn)到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保護(hù)膠膜后,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區(qū)域顯影去除,再用雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。后再以輕氧化納水溶液將功成身退的干膜光阻洗除。
有一項來自線路板加工工業(yè)系統(tǒng)中的研究成果,目前尚未正式發(fā)表,但其結(jié)果將是令人耳目一新的。由于有較雄厚的項目基金支持,因此研究人員有能力從長遠(yuǎn)意義上對蝕刻裝置的設(shè)計思想進(jìn)行改變,同時研究這些改變所產(chǎn)生的效果。比如,與錐形噴嘴相比,好的噴嘴設(shè)計采用扇形,并且噴淋集流腔(即噴嘴擰進(jìn)去的那段管子)也有一個安裝角度,能對進(jìn)入蝕刻艙中工件呈30度噴射。如果不進(jìn)行這樣的改變,那么集流腔上噴嘴的安裝方式會導(dǎo)致每個相鄰噴嘴的噴射角度都不是完全一致的。第二組噴嘴各自的噴淋面與第一組相對應(yīng)的略有不同(它表示了噴淋的工作情況)。這樣使噴射出的溶液形狀成為疊加或交叉的狀態(tài)。從理論上講,如果溶液形狀相互交叉,那么該部分的噴射力就會降低,不能有效地將蝕刻表面上的舊溶液沖掉而保持新溶液與其接觸。在噴淋面的邊緣處,這種情況尤其突出。其噴射力比垂直方向的要小得多。
這項研究發(fā)現(xiàn),新的設(shè)計參數(shù)是65磅/平方英寸(即4+Bar)。每個蝕刻過程和每種實用的溶液都有一個佳的噴射壓力的問題,而就目前來講,蝕刻艙內(nèi)噴射壓力達(dá)到30磅/平方英寸(2Bar)以上的情況微乎其微。有一個原則,即一種蝕刻溶液的密度(即比重或玻美度)越高,佳的噴射壓力也應(yīng)越高。當(dāng)然這不是單一的參數(shù)。另一個重要的參數(shù)是在溶液中控制其反應(yīng)率的相對淌度(或遷移率)。
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