El grabado de PCB es una técnica para eliminar materiales no deseados de la superficie. Como parte del proceso de fabricación de PCB, el grabado elimina el exceso de cobre de la capa de cobre, dejando el circuito deseado en él. Hay dos tipos de técnicas de grabado de PCB: grabado en húmedo y grabado en seco..
Proceso de grabado de PCB – Grabado húmedo
El grabado húmedo se refiere al grabado químico, utiliza dos tipos de productos químicos: productos químicos ácidos y productos químicos alcalinos.
Grabado ácido
En el proceso de grabado ácido de PCB, los grabadores utilizados son cloruro férrico (FeCl3) y cloruro cúprico (CuCl2). El grabado ácido es a menudo para el grabado de la capa interna en una PCB rígida. La razón es que el grabado ácido es más preciso y económico que el alcalino. El solvente ácido no reacciona con el fotoprotector y tampoco daña la parte deseada. Además, este método tiene las socavaduras más pequeñas, que son la parte del cobre que se elimina debajo de la fotoprotección. Sin embargo, el grabado ácido requiere mucho más tiempo que el grabado alcalino.
Cloruro cúprico (CuCl2) es un grabador más común que el cloruro férrico (FeCl3) ya que ofrece una tasa de grabado constante y es menos costoso. Además, puede grabar correctamente pequeñas características como capas internas de líneas finas y reciclar y regenerar continuamente. El cloruro cúprico en combinación con el cloruro de sodio (NaCl) es uno de los métodos para obtener la máxima tasa de grabado. Las reacciones químicas incluyen:
Cu+CuCl2 2CuCl
2CuCl + 4Cl– 2(CuCl3)2-
2CuCl + 2HCl + H2O2 2CuCl2 + 2H2O
A diferencia del cloruro cúprico, el cloruro férrico (FeCl3) es un grabado con uso limitado debido a su costosa eliminación después de las técnicas de grabado de PCB. Pero es un grabador por pulverización favorecido debido a su capacidad para retener el cobre.
Grabado alcalino
El grabado alcalino elimina químicamente la capa de cobre no deseada en el patrón del circuito en condiciones alcalinas. El grabado alcalino es adecuado para el grabado de los patrones del circuito de la capa externa con revestimiento de plomo/estaño, revestimiento de níquel, revestimiento de oro, etc. El grabador alcalino es la composición de cloruro cúprico + amoníaco. El [Cu(NH3)4]2+Cl2 en la solución de grabado hay un fuerte agente oxidante, que reacciona y disuelve el cobre metálico. Todo el proceso de grabado de PCB se lleva a cabo en una cámara de pulverización de alta presión., por lo tanto, algunos parámetros clave como la temperatura, el pH y la concentración de Cu2+ y NH4Cl en este proceso debe ser considerado. La temperatura de reacción está generalmente entre 48 y 52ºC. Las reacciones químicas incluyen:
CuCl2 + 4NH3 [Cu (NH3)4]2+Cl2
Cu + [Cu(NH3)4]2+Cl2 2 [Cu (NH3)2]+Cl
2 [Cu (NH3)2]+Cl + 2NH4Cl + 2NH3 H2O + o2 2 [Cu (NH3)4]2+Cl2 + 3H2O
Grabado en seco
El grabado seco de PCB utiliza gas o plasma como grabador para eliminar materiales de sustrato no deseados. A diferencia del grabado húmedo, el grabado seco evita el uso de productos químicos y genera enormes residuos químicos peligrosos. Al mismo tiempo, reduce el riesgo de contaminación del agua.
Grabado con láser
El grabado láser es uno de los métodos de grabado en seco, que utiliza hardware controlado por computadora para producir PCB de alta calidad. Las líneas de seguimiento en el sustrato de PCB están grabadas por una alta potencia contenida en el rayo láser. Luego, la computadora elimina los rastros de cobre no deseados. En comparación con otras técnicas de grabado húmedo de PCB, el grabado láser reduce en gran medida la cantidad de pasos, lo que reduce los costos y el tiempo de producción..
Grabado con plasma
El grabado con plasma es otro técnica de grabado en seco diseñada para ayudar a reducir la eliminación de residuos líquidos en el proceso de fabricación y darse cuenta de la selectividad que es difícil de adquirir con la química húmeda. Es un grabado selectivo que reacciona con radicales libres químicamente activos. También incluye dirigir la corriente de plasma de alta velocidad de una mezcla de gases adecuada al material grabado. En comparación con los métodos de grabado húmedo, el grabado con plasma es limpio. Además, se puede simplificar todo el proceso y se pueden mejorar las tolerancias dimensionales. El grabado de PCB con plasma puede realizar un grabado controlado y preciso en una escala muy pequeña. Este proceso especial también reduce la aparición de vías contaminadas y la absorción de solventes.
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