蝕刻過程是該過程中的基本步驟之一。 簡單的做法是在基層銅上覆蓋一層防腐層，未被防腐層保護(hù)的銅與蝕刻劑發(fā)生反應(yīng)，從而被咬掉，最終形成設(shè)計電路圖形和焊盤。 當(dāng)然，刻蝕原理可以簡單的三言兩語說清楚，但實際上刻蝕技術(shù)的實現(xiàn)還是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的，尤其是微線的制作，線寬公差要求非常小，而且不能出現(xiàn)誤差 在蝕刻過程中是允許的。 因此，蝕刻結(jié)果要恰到好處，不能加寬，也不能過蝕。

PCB真空蝕刻技術(shù)詳解、原理及優(yōu)勢

進(jìn)一步說明蝕刻工藝，PCB廠商更愿意采用水平蝕刻線進(jìn)行生產(chǎn)，以實現(xiàn)最大的生產(chǎn)自動化，降低生產(chǎn)成本。 然而，水平蝕刻并不完美。 無法消除的“池效應(yīng)”造成板材上下表面的蝕刻效果不同。 板邊緣的蝕刻速率比板中心的蝕刻速率快。 有時，這種現(xiàn)象會使板子上的蝕刻結(jié)果產(chǎn)生很大的差異。

也就是說，“池效應(yīng)”會使棋盤邊緣的線侵蝕大于棋盤中心的線侵蝕。 即使是仔細(xì)的線修正（在板邊適當(dāng)加寬線寬）也無法補償不同的蝕刻速率，因為必須非常仔細(xì)地控制蝕刻公差才能獲得超細(xì)線。

這種情況導(dǎo)致蝕刻速率發(fā)生顯著變化。 對于電路板上靠近板邊的部分，蝕刻液更容易流出板外，新舊蝕刻液更容易互換，從而保持良好的蝕刻速率。 在板的中央，很容易形成“水池”，從而限制了蝕刻劑的流動。 富含銅離子的溶液較難流出板外。 導(dǎo)致蝕刻效率降低，蝕刻效果比板邊或板底更差。 事實上，在實踐中不太可能避免“池效應(yīng)”，因為鏈條式水平驅(qū)動滾筒會阻止蝕刻液的排出，導(dǎo)致蝕刻液在滾筒之間積聚。 這種現(xiàn)象在大板或超細(xì)線的生產(chǎn)中更為明顯，即使采用更特殊的生產(chǎn)過程控制和補償手段，如噴淋系統(tǒng)增加擺動噴淋管和修正重蝕段。 沒有巨大的技術(shù)投入，這個問題是無法解決的。 因此，要達(dá)到避免“池塘效應(yīng)”的目的，我們不必回到起點重新開始。

去年年底，PILL e.K. 發(fā)布了一項新的PCB工藝技術(shù)，通過水泵只吸收用過的蝕刻液，提高板子上部蝕刻液的流動性，從而防止水坑效應(yīng)的產(chǎn)生。 這種方法稱為真空蝕刻。

2001年11月，第一條真空蝕刻線在ProductronICa向公眾展示。同時，電路板制造商進(jìn)行的測試也證實，真空蝕刻工藝只需較少的工程條件控制工作即可取得優(yōu)異的效果。

真空蝕刻后，板子兩面的蝕刻效果非常均勻。

技術(shù)原理非常簡單。 在蝕刻部分，不僅安裝了噴嘴，而且在噴嘴相對靠近PCB表面的位置安裝了抽氣單元。 這些泵組將用過的蝕刻液吸走，通過閉路返回到模塊的液槽中。

這里的真空度是指系統(tǒng)工作區(qū)域的負(fù)壓和剛好足以防止蝕刻液產(chǎn)生水坑效應(yīng)的低吸力。 即使是最薄的內(nèi)層壓板也無法被抽氣裝置吸起，需要保證生產(chǎn)精度。 設(shè)計者通過將抽氣機的軌道與輸送系統(tǒng)中的上固定輥連接起來，確保抽氣過程與板面的距離為最佳值，無論板材薄厚，都能 被處理。 這一點意味著不管是什么類型的PCB，都可以獲得均勻的蝕刻液提取率。 在整塊24“X24”大板的表面，電路板向上的一面只發(fā)現(xiàn)了1微米的銅厚波動。 通過比較，板材上部和下部的蝕刻效果基本相同。

采用真空蝕刻技術(shù)生產(chǎn)的電路板的電路質(zhì)量也非常好。 與不同PCB制造商的詳細(xì)測試表明，新的真空蝕刻技術(shù)可以生產(chǎn)出更直的導(dǎo)體輪廓，從而使生產(chǎn)的板更準(zhǔn)確地滿足布線要求。

在真空刻蝕工藝中，刻蝕介質(zhì)對抗蝕膜下導(dǎo)線的側(cè)擊收縮和用來描述導(dǎo)線刻蝕深度和側(cè)蝕量的刻蝕因子的值都非常高。

當(dāng)然，還有其他一系列基本上不受廠家影響的因素會影響到實際的蝕刻效果。 例如，抗蝕劑的厚度、曝光和顯影過程的質(zhì)量以及蝕刻基板的銅厚度都具有很大的影響。 一般來說，估計蝕刻工藝或蝕刻液的更新頻率對蝕刻效果的影響只有一半。 不過，PILL的項目經(jīng)理Oliver Briel強調(diào)，“事實證明，我們讓這50%得到了完全的控制”。

真空刻蝕技術(shù)在其他方面也表現(xiàn)出一系列優(yōu)勢：

可以充分利用蝕刻工藝的能力。 隨著蝕刻速度的增加，生產(chǎn)時間減少，因此蝕刻過程的產(chǎn)量增加。

因為第一次蝕刻就可以達(dá)到滿意的效果，所以不需要返工重新蝕刻。

可以減少相關(guān)的PCB廠控工程，降低相應(yīng)的成本。

真空蝕刻系統(tǒng)使用相對簡單的技術(shù)來生產(chǎn)超細(xì)線材，無需安裝擺動注入歧管。

噴射壓力間歇可調(diào)的噴嘴結(jié)構(gòu)不能再使用。 這種設(shè)計主要是為了保證減少水坑效應(yīng)，現(xiàn)在只需使用吸風(fēng)系統(tǒng)就可以完成這一功能。 真空刻蝕技術(shù)讓工藝模塊更短更緊湊，吸氣和刻蝕功能可以在同一個模塊中同時完成。

真空蝕刻技術(shù)系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是注入歧管可以在行進(jìn)方向上橫向定位。 傳統(tǒng)的用于生產(chǎn)細(xì)線板的注射歧管，噴嘴通常需要沿行進(jìn)方向縱向排列，這樣才能在板邊和板內(nèi)產(chǎn)生不同的注射壓力。 噴嘴與行進(jìn)方向的角度合適，便于維修，更換時間短。 而且，這種布置方式還可以對每個噴射歧管分別進(jìn)行簡單的流量電監(jiān)測。 一旦出現(xiàn)任何異常情況，用戶可以立即識別出是哪個噴射歧管出現(xiàn)問題，然后可以直接進(jìn)行調(diào)整，毫不拖延。

真空刻蝕pcb技術(shù)在未來具有很大的潛力，因為這種工藝特別適用于細(xì)線和超細(xì)線結(jié)構(gòu)板的生產(chǎn)。 對 50 微米以下的導(dǎo)電圖案進(jìn)行初步測試可以產(chǎn)生有希望的結(jié)果。 現(xiàn)在我們正在進(jìn)一步評估利用真空蝕刻技術(shù)生產(chǎn)厚銅線路的能力，目前所有的數(shù)據(jù)都表明效果不錯。 值得注意的是，不僅采用傳統(tǒng)的氯化銅作為蝕刻介質(zhì)，還采用了亞洲普遍使用的三氯化鐵（III）作為蝕刻介質(zhì)。 這種蝕刻介質(zhì)雖然使用時間較長，但在導(dǎo)體剖面陡峭時效果更好，無疑為目前已被接受為標(biāo)準(zhǔn)的工藝提供了一種替代，尤其是超高功率pcb的生產(chǎn) -細(xì)紋a。