PCB Etching è una tecnica per rimuovere i materiali indesiderati dalla superficie. Come parte del processo di fabbricazione del PCB, l'incisione rimuove il rame in eccesso dallo strato di rame, lasciando il circuito desiderato su di esso. Esistono due tipi di tecniche di incisione PCB: incisione a umido e incisione a secco.
Processo di incisione PCB – Wet Etching
L'incisione a umido si riferisce all'incisione chimica, utilizza due tipi di sostanze chimiche: sostanze chimiche acide e sostanze chimiche alcaline.
Acquaforte acida
Nel processo di incisione del PCB acido, i mordenzanti utilizzati sono il cloruro ferrico (FeCl3) e cloruro rameico (CuCl2). L'incisione acida è spesso per l'incisione dello strato interno in un PCB rigido. Il motivo è che l'incisione acida è più precisa ed economica di quella alcalina. Il solvente acido non reagisce con il fotoresist e non danneggia la parte desiderata. Inoltre, questo metodo ha i sottosquadri più piccoli, che sono la porzione di rame rimossa sotto il fotoresist. Tuttavia, l'incisione acida richiede molto più tempo dell'incisione alcalina.
Cloruro rameico (CuCl2) è un mordenzante più comune del cloruro ferrico (FeCl3) in quanto offre un tasso di incisione costante ed è meno costoso. Inoltre, può incidere correttamente piccole caratteristiche come strati interni a linee sottili e riciclare e rigenerare continuamente. Il cloruro rameico in combinazione con il cloruro di sodio (NaCl) è uno dei metodi per ottenere la massima velocità di incisione. Le reazioni chimiche includono:
Cu+CuCl2 2CuCl
2CuCl + 4Cl- 2(CuCl3)2-
2CuCl + 2HCl + H2O2 2CuCl2 + 2H2O
A differenza del cloruro rameico, il cloruro ferrico (FeCl3) è un attacco con utilizzo limitato a causa del suo costoso smaltimento dopo le tecniche di incisione PCB. Ma è un mordenzante spray preferito per la sua capacità di trattenere il rame.
Acquaforte alcalina
L'attacco alcalino rimuove chimicamente lo strato di rame indesiderato nella configurazione del circuito in condizioni alcaline. L'attacco alcalino è adatto per l'attacco dei modelli del circuito dello strato esterno con placcatura in piombo/stagno, nichelatura, placcatura in oro, ecc. L'attacco alcalino è la composizione di cloruro rameico + ammoniaca. Il [Cu(NH3)4]2+Cl2 nella soluzione di attacco è presente un forte agente ossidante, che reagisce con e dissolve il rame metallico. L'intero processo di incisione del PCB viene eseguito in una camera di nebulizzazione ad alta pressione, quindi alcuni parametri chiave come temperatura, pH e concentrazione di Cu2+ e NH4Cl in questo processo deve essere considerato. La temperatura di reazione è generalmente compresa tra 48 e 52. Le reazioni chimiche includono:
CuCl2 +4NH3 [Cu (NH3)4]2+Cl2
Cu+[Cu(NH3)4]2+Cl2 2 [Cu (NH3)2]+Cl
2 [Cu (NH3)2]+CI + 2NH4CI + 2NH3 H2O + o2 2 [Cu (NH3)4]2+Cl2 + 3H2O
Acquaforte a secco
L'incisione a secco di PCB utilizza gas o plasma come agente di attacco per rimuovere i materiali di substrato indesiderati. A differenza dell'incisione a umido, l'incisione a secco evita l'uso di sostanze chimiche e genera enormi rifiuti chimici pericolosi. Allo stesso tempo, riduce il rischio di contaminazione dell'acqua.
Incisione laser
L'incisione laser è uno dei metodi di incisione a secco, che utilizza hardware controllato da computer per produrre PCB di alta qualità. Le linee di traccia sul substrato del PCB sono incise da un'elevata potenza contenuta nel raggio laser. Quindi, il computer elimina le tracce di rame indesiderate. Rispetto ad altre tecniche di incisione PCB a umido, l'incisione laser riduce notevolmente il numero di passaggi, diminuendo così i costi di produzione e i tempi di produzione.
Incisione al plasma
L'incisione al plasma è un'altra tecnica di incisione a secco progettata per aiutare a ridurre lo smaltimento dei rifiuti liquidi nel processo di produzione e realizzare una selettività difficile da acquisire con la chimica umida. È un attacco selettivo che reagisce con i radicali liberi chimicamente attivi. Comprende anche dirigere il flusso ad alta velocità di plasma di una miscela di gas adeguata verso il materiale inciso. Rispetto ai metodi di incisione a umido, l'incisione al plasma è pulita. Inoltre, l'intero processo può essere semplificato e le tolleranze dimensionali possono essere migliorate. L'incisione PCB al plasma può eseguire un'incisione controllata e precisa su scala molto piccola. Questo speciale processo riduce anche il verificarsi di vie inquinate e l'assorbimento di solventi.
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