內層蝕刻教材

1、第1頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一目 錄 工藝流程及原理 工藝參數 工序中常見問題及解決方法 廢液處理 展望 培 訓 教 材Page 2第2頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一一、工藝流程顯影蝕刻褪膜顯影缸1蝕刻1蝕刻2水 水 水 洗 洗 洗1 2 3褪 褪膜 膜1 2水 水 水 收洗 洗 洗 板1 2 3 放板顯影缸2水 水 水 洗 洗 洗 1 2 3 水洗 培 訓 教 材Page 3第3頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 工藝原理A、顯影 （1）定義 顯影：利用碳酸鈉的弱堿性將干膜上未經紫外線輻射的部分用碳酸鈉溶液溶解，已

2、經紫外線輻射而發(fā)生聚合反應的部分保留。 培 訓 教 材Page 4第4頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一（2）原理 C03-2 + Resist-COOH HCO3- + Resist-COO- CO3-2 主要為Na2CO3 或K2CO3Resist-COOH為干膜及油墨中反應官能基團顯影原理：利用CO3-2與阻劑中羧基（-COOH）進行酸堿中和反應，形成COO-和H CO3- ，使阻劑形成陰離子團而剝離。 培 訓 教 材Page 5第5頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一B、蝕刻 （1）定義：將溶解了干膜（濕膜）而露出的銅面用酸性氯化銅溶解腐蝕，此

3、過程叫蝕刻。 培 訓 教 材Page 6第6頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 (2)原理： Cu +C uCl2 CuCl2 (CuCl2不溶于水) C uCl2 + 4Cl- 2CuCl32- (3)影響蝕刻過度的因素 影響蝕刻過度的因素很多，影響較大的是溶 液中Cl- 、Cu1+的含量，溶液的溫度及Cu2+的 濃度等。 培 訓 教 材Page 7第7頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 Cl-含量的影響 在氯化銅蝕刻液中Cu2+和Cu1+實際上是以絡離子的形式存在。在溶液Cl-中較多時， Cu2+是以Cu2+Cl42-絡離子存在， Cu1+是以C

4、u1+Cl32-絡離子存在，所以蝕刻液的配制和再生都需要Cl-參加反應，下表為氯離子溶度與蝕刻速率關系。 培 訓 教 材Page 8第8頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一水溶液2N HCl溶液4N HCl溶液6N HCl溶液 培 訓 教 材Page 9第9頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 從圖中可以看出，當鹽酸溶度升高時，蝕刻時間減少，但超過6 N酸其鹽酸，揮發(fā)量大，且對造成對設備的腐蝕，并隨著酸濃度的增加，氯化銅的溶解度迅速降低。 添加Cl-可以提高蝕刻速率的原因是：在氯化銅溶液中發(fā)生銅的蝕刻反應時，生成的CuCl2不易溶于水，則在銅的表面形成一

5、層氯化亞銅膜，這種膜能阻止反應的進一步進行，過量的Cl-能與Cu2Cl2結合形成可溶性的絡離子Cu1+Cl32-，從銅表面上溶解下來，從而提高蝕刻速率。 培 訓 教 材Page 10第10頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 Cu1+含量的影響。 根據蝕刻反應，隨著銅的蝕刻就會形成一階銅離子，較微量的Cu1+ 例如4g/L Cu1+含在20g/L Cu2+的溶液中就會顯著地降低蝕刻速率。 根據奈恩斯物理方程： 0.59 Cu2+ E=E0 + lg n Cu1+ E=指定濃度下的電極電位 n=得失電子數 Cu2+二價銅離子濃度 Cu1+ 是一價銅離子濃度 培 訓 教 材Pa

6、ge 11第11頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一Cu1+濃度與氧化-還原電位之間的關系 培 訓 教 材Page 12第12頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一溶液氧化一還原反應位與蝕刻速率的關系 從圖中可以看出，隨著Cu1+濃度的不斷升高，氧化還原電位不斷下降。當氧化還原電位在530mv時，Cu1+濃度低于0.4g/l能提供最理想的高的和幾乎恒定的蝕刻速率。 培 訓 教 材Page 13第13頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 Cu2+含量的影響 溶液中Cu2+含量對蝕刻速率的關系：反應速率當Cu2+低時，反應較緩慢，但當Cu2

7、+達到一定濃度時也會反應速率降低。Cu2+含量 培 訓 教 材Page 14第14頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 溫度對蝕刻速率的影響 隨著溫度提高蝕刻時間越短，一般在40-55間,當溫度高時會引起HCl過多地揮發(fā)造成溶液比例失調,另溫度較高也會引起機器損傷及阻蝕層的破壞。 培 訓 教 材Page 15第15頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一4、蝕刻液的再生 主要的再生反應力 Cu2Cl2 + 2HCl +H2O2 2CuCl2 + 2H2O 其添加通過控制氧化一還原電位，使得H2O2與HCl的添加比例、比重和液位溫度等項參數達到實現(xiàn)自動連續(xù)再生

8、的目的。 培 訓 教 材Page 16第16頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一二、生產中工藝參數 沖、蝕板、褪菲林生產線機器運行參數 培 訓 教 材Page 17第17頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 沖板、褪膜、褪菲林換藥和補藥標準括號為涂布線參數。 培 訓 教 材Page 18第18頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 沖、蝕板線機器保養(yǎng)程序 培 訓 教 材Page 19第19頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一三、工序中常見問題及解決方法 培 訓 教 材Page 20第20頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 四、廢液處理 1、在整條沖板蝕刻、褪膜線中存在揮發(fā)性氣體、酸性、堿廢液類等。對于氣體目前采用化氣 塔 ，使酸性氣體經過NaOH溶液，使酸堿發(fā)生中和反應，然后把過濾后的氣體排出室外，同樣堿性氣體也通過化氣塔中的水過濾后輸出外界。 2、對于顯影液、沖板液、褪膜液其含有有機物（除泡劑）及OH-、CO32-，金屬Cu2+經過專門廢液管道排至污水廠，進行沉積，中和等反應，使得Cu2+低于目標后排放出去。 培 訓 教 材Page 21第21頁，共22頁，2022年，5月20日，7點46分，星期一 五、展望 隨著線路板向高層次發(fā)展，對于內層蝕刻來講，生產越來越薄的板