在PCB碱性蚀刻中常见的问题的原因和故障解决方法

PCB蚀刻技术通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。随着PCB工业的发展，各种导线之阻抗要求也越来越高，这必然要求导线的宽度控制更加严格。 在生活中的广泛运用，PCB的质量越来越好，越来越可靠，它是设计工艺也越来越多样化，也更加的完善。蚀刻技术在PCB设计中的也越来越广泛。

1.问题：印制电路中蚀刻速率降低

原因：

由于工艺参数控制不当引起的

解决方法：

按工艺要求进行检查及调整温度、喷淋压力、溶液比重、PH值和氯化铵的含量等工艺参数到工艺规定值。

2.问题：印制电路中蚀刻液出现沉淀

原因：

（1）氨的含量过低

（2）水稀释过量

（3）溶液比重过大

解决方法：

（1）调整PH值到达工艺规定值或适当降低抽风量。

（2）调整时严格按工艺要求的规定或适当降低抽风量执行。

（3）按工艺要求排放出部分比重高的溶液经分析后补加氯化铵和氨的水溶液，使蚀刻液的比重调整到工艺充许的范围。

3.问题：印制电路中金属抗蚀镀层被浸蚀

原因：

（1）蚀刻液的PH值过低

（2）氯离子含量过高

解决方法：

（1）按工艺规定调整到合适的PH值。

（2）调整氯离子浓度到工艺规定值。

4.问题：印制电路中铜表面发黑，蚀刻不动

原因：

蚀刻液中的氯化钠含量过低

解决方法：

按工艺要求调整氯化钠到工艺规定值。

5.问题：印制电路中基板表面有残铜

原因：

（1）蚀刻时间不够

（2）去膜不干净或有抗蚀金属

解决方法：

（1）按工艺要求进行首件试验，确定蚀刻时间（即调整传送速度）。

（2）蚀刻前应按工艺要求进行检查板面，要求无残膜、无抗蚀金属渗镀。

6.问题：印制电路中基板两面蚀刻效果差异明显

原因：

（1）设备蚀刻段喷咀被堵塞

（2）设备内的输送滚轮需在各杆前后交错排列，否则会造成板面出现痕道

（3）喷管漏水造成喷淋压力下降（经常出在喷管与歧管的各接头处）

（4）备液槽中溶液不足，造成马达空转

解决方法：

（1）检查喷咀堵塞情况，有针对性进行清理。

（2）重新彻底检查和安排设备各段的滚轮交错位置。

（3）检查管路各个接头处并进行修理及维护。

（4）经常观察并及时进行补加到工艺规定的位置。

7.问题：印制电路中板面蚀刻不均使部分还有留有残铜

原因：

（1）基板表面退膜不够完全，有残膜存在

（2）全板镀铜时致使板面镀铜层厚度不均匀

（3）板面用油墨修正或修补时沾到蚀刻机的传动的滚轮上

解决方法：

（1）基板表面退膜不够完全，有残膜存在。

（2）全板镀铜时致使板面镀铜层厚度不均匀。

（3）板面用油墨修正或修补时沾到蚀刻机的传动的滚轮上。

（4）检查退膜工艺条件，加以调整及改进。

（5）要根据电路图形的密度情况及导线精度，确保铜层厚度的一致性，可采用刷磨削平工艺方法。

（6）经修补的油墨必须进行固化处理，并检查和清洗已受到沾污的滚轮。

8.问题：印制电路板中蚀刻后发现导线严重的侧蚀

原因：

（1）喷咀角度不对，喷管失调

（2）喷淋压力过大，导致反弹而使侧蚀严重

解决方法：

（1）根据说明书调整喷咀角度及喷管达到技术要求。

（2）按照工艺要求通常喷淋压力设定20-30PSIG，并通过工艺试验法进行调整

9.问题：印制电路中输送带上前进的基板呈现斜走现象

原因：

（1）设备安装其水平度较差

（2）蚀刻机内的喷管会自动左右往复摆动，有可能部分喷管摆动不正确，造成 板面喷淋压力不均引起基板走斜

（3）蚀刻机输送带齿轮损坏造成部分传动轮杆的停止工作

（4）蚀刻机内的传动杆弯曲或扭曲

（5）挤水止水滚轮损坏

（6）蚀刻机部分挡板位置太低使输送的板子受阻

（7）蚀刻机上下喷淋压力不均匀，下压过大时会顶高板子

解决方法：

（1）按设备说明书进行调整，调整各段滚轮的水平角度与排列，应符合技术要 求。

（2）详细检查各段喷管摆动是否正确，并按设备说明书进行调整。

（3）应按照工艺要求逐段地进行检查，将损坏或损伤的齿轮和滚轮更换。

（4）经详细检查后将损坏的传动杆进行更换。

（5）应将损坏的附件进行更换。

（6）经检查后应按照设备说明书调整挡板的角度及高度。

（7）适当的调整喷淋压力。

10. 问题：印制电路中板面线路蚀铜未彻底，部分边缘留有残铜

原因：

（1）干膜未除尽（有可能由于两次镀铜与锡铅镀层过厚增宽遮盖少量干膜而导 致退膜困难）

（2）蚀刻机中输送带速度过快

（3）镀锡铅时镀液渗入干膜底部造成极薄镀层沾污的干膜，使该处蚀铜的速度减慢形成导线边缘留有残铜。

解决方法：

（1）检查退膜情形，严格控制镀层厚度，避免镀层延伸。

（2）根据蚀刻质量调整蚀刻机输送带的速度。

（3）A检查贴膜程序，选择适当的贴膜温度和压力，提高干膜与铜表面的附着力

B检查贴膜前铜表面微粗化状态。

11. 问题：印制电路中板两面蚀刻效果不同步

原因：

（1）两面铜层厚度不一致

（2）上下喷淋压力不均

解决方法：

（1）A根据两面镀层厚度凋整上下喷淋压力（铜层厚度朝下）；

B采用单面蚀刻只开动下喷咀压力。

（2）A根据蚀刻板子的质量情况，检查上下喷淋压力并进行调整；

B检查蚀刻机内蚀刻段的喷咀是否被堵塞，并采用试验板进行上下喷淋压力的调整。

12. 问题：印制电路中碱性蚀刻液过度结晶

原因：

当碱性蚀刻液的PH值低于80时，则溶解度变差致使形成铜盐沉淀与结晶

解决方法：

（1）检查补充用的备用槽中的子液量是否足够。

（2）检查子液补充的控制器、管路、泵、电磁阀等是否堵塞异常。 （3）检 查是否过度抽风，而造成氨气的大量逸出致使PH降低。 （4）检测PH计的功能是否正常。

13. 问题：印制电路中连续蚀刻时蚀刻速度下降，但若停机一段时间则又能恢复蚀刻速度

原因：

抽风量过低，导致氧气补充不足

解决方法：

（1）通过工艺试验法找出正确抽风量。

（2）应按照供应商提供的说明书进行调试，找出正确的数据。

14. 问题：光致抗蚀剂脱落（干膜或油墨）

原因：

（1）蚀刻液PH值太高，碱性水溶干膜与油墨就很容易遭到破坏

（2）子液补给系统失控

（3）光致抗蚀剂本身的类型不正确，耐碱性能差

解决方法：

（1）按照工艺规范确定的值进行调整。

（2）检测子液的PH值，保持适宜的通风，勿使氨气直接进入板子输送行进的区域。

（3）A良好的干膜可耐PH=9以上。

B采用工艺试验法检验干膜耐碱性能或更换新的光致抗蚀剂品牌。

15. 问题：印制电路中蚀刻过度导线变细

原因：

（1）输送带传动速度太慢

（2）PH过高时会加重侧蚀

（3）蚀刻液的比重值低于规范设定值

解决方法：

（1）检查铜层厚度与传动速度之间的关系，并设定操作参数。

（2）检测蚀刻液的PH，如高出工艺规定的范围，可采用加强抽风直到恢复正常 （3）检测比重值，若低于设定值时，则应添加铜盐并停止子液的补充，使其比重值回升到工艺规定的范围内。

16. 问题：印制电路中蚀刻不足，残足太大

原因：

（1）输送带传动速度太快

（2）蚀刻液PH太低（其数值对蚀刻速度影响不大，但当PH降低时侧蚀将会减少，但残足变大）

（3）蚀刻液比重超出正常数值（比重对蚀刻速度影响不大，但比重增大时，侧蚀将会减少）

（4）蚀刻液温度不足

（5）喷淋压力不足

解决方法：

（1）检查铜层厚度与蚀刻机传送速度之间的关系，通过工艺试验法找出最佳操作条件。

（2）检测蚀刻液的PH值，当该值低于80时即需采取提高的方法，如添加氨水或加速子液的补充与降低抽风等。

（3）A检测蚀刻液的比重值，并加较多子液以降低比重值至工艺规定范围。

B检查子液补给系统是否失灵。

（4）检查加热器的功能是否有异常。

（5）A检查喷淋压力，应调整到最隹状态。

B检查泵或管路是否有异常。

C备液槽中水位太低，造成泵空转，检查液位控制、补充、与排放泵的操作程序。