PCBエッチングは、表面から不要な材料を除去する技術です。。 PCB製造プロセスの一部として、エッチングにより銅層から余分な銅が取り除かれ、その上に目的の回路が残ります。 PCBエッチング技術には、ウェットエッチングとドライエッチングのXNUMX種類があります。.
PCBエッチングプロセス–ウェットエッチング
ウェットエッチングとは、化学エッチングのことで、酸性化学薬品とアルカリ性化学薬品のXNUMX種類の化学薬品を使用します。
酸性エッチング
酸性PCBエッチングプロセスでは、使用されるエッチャントは塩化第二鉄（FeCl3）および塩化第二銅（CuCl2)。 酸性エッチングは、多くの場合、剛性PCBの内層エッチングに使用されます。 その理由は、酸性エッチングはアルカリ性エッチングよりも正確で安価だからです。 酸性溶剤はフォトレジストと反応せず、目的の部品を損傷しません。 さらに、この方法では、フォトレジストの下で除去された銅の部分であるアンダーカットが最小になります。 ただし、酸性エッチングはアルカリ性エッチングよりもはるかに時間がかかります。
塩化第二銅（CuCl2）は、塩化第二鉄（FeCl）よりも一般的なエッチャントです。3）一定のエッチング速度を提供し、コストが低いため。 また、細い線の内層などの小さな特徴を正しくエッチングし、継続的にリサイクルおよび再生することができます。 塩化ナトリウム（NaCl）と組み合わせた塩化第二銅は、最大のエッチング速度を得るための方法のXNUMXつです。 化学反応は次のとおりです。
銅 + 銅塩化物2 2CuCl
2CuCl + 4Cl– 2（CuCl3)2-
2CuCl + 2HCl + H2O2 2CuCl2 + 2H2O
塩化第二銅とは異なり、塩化第二鉄（FeCl3）は PCBエッチング技術後の費用のかかる廃棄のため、使用が制限されています。 しかし、銅を保持する能力があるため、スプレーエッチャントとして好まれています。
アルカリエッチング
アルカリエッチングは、アルカリ性条件下で回路パターンの不要な銅層を化学的に除去します。 アルカリエッチングは、鉛/スズメッキ、ニッケルメッキ、金メッキなどの外層回路パターンのエッチングに適しています。アルカリエッチング液は、塩化第二銅+アンモニア組成です。 [Cu（NH3)4]2+Cl2 エッチング液には、金属銅と反応して溶解する強力な酸化剤が含まれています。 PCBエッチングプロセス全体は、高圧スプレーチャンバー内で実行されますしたがって、温度、pH、Cuの濃度などのいくつかの重要なパラメータ2+ およびNH4このプロセスのClを考慮する必要があります。 反応温度は一般に48から52の間です。 化学反応は次のとおりです。
塩化銅2 +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
ドライエッチング
乾式PCBエッチングでは、ガスまたはプラズマをエッチャントとして使用して、不要な基板材料を除去します。。 ウェットエッチングとは異なり、ドライエッチングは化学物質の使用を回避し、膨大な危険な化学廃棄物を生成します。 同時に、それは水質汚染のリスクを減らします。
レーザーエッチング
レーザーエッチングは、コンピューター制御のハードウェアを利用して高品質のPCBを製造するドライエッチング法のXNUMXつです。 PCB基板上のトレースラインは、レーザービームに含まれる高出力によって刻印されています。 次に、コンピュータは不要な銅の痕跡をエッチングで取り除きます。 他のウェットPCBエッチング技術と比較して、レーザーエッチングはステップ数を大幅に削減し、それによって製造コストと製造時間を削減します。.
プラズマエッチング
プラズマエッチングは別です 製造工程での廃液処理を減らすために設計されたドライエッチング技術 湿式化学では得られない選択性を実現します。 化学的に活性なフリーラジカルと反応する選択的エッチングです。 また、適切なガス混合物のプラズマの高速ストリームをエッチングされた材料に向けることも含まれます。 ウェットエッチング法と比較して、プラズマエッチングはきれいです。 また、プロセス全体を簡素化でき、寸法公差を改善できます。 プラズマPCBエッチングは、非常に小規模で制御された正確なエッチングを実行できます。 この特別なプロセスにより、汚染されたビアの発生と溶媒の吸収も減少します。
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