Quais são as técnicas de gravação de PCB?

PCB Etching é uma técnica para remover materiais indesejados da superfície. Como parte do processo de fabricação do PCB, a gravação retira o excesso de cobre da camada de cobre, deixando o circuito desejado nela. Existem dois tipos de técnicas de gravação de PCB: gravação a úmido e gravação a seco.

Processo de gravação de PCB - Gravação úmida

A corrosão úmida refere-se à corrosão química, usa dois tipos de produtos químicos: produtos químicos ácidos e produtos químicos alcalinos.

Gravação ácida

No processo de ataque ácido de PCB, os condicionadores utilizados são o cloreto férrico (FeCl₃) e Cloreto Cúprico (CuCl₂). O ataque ácido é muitas vezes para ataque da camada interna em um PCB rígido. A razão é que o ataque ácido é mais preciso e mais barato que o alcalino. O solvente ácido não reage com o fotorresistente e não danifica a peça desejada. Além disso, este método tem os menores rebaixos, que são a porção de cobre removida sob o fotorresistente. No entanto, o ataque ácido é muito mais demorado do que o ataque alcalino.

Cloreto cúprico (CuCl₂) é um decapante mais comum do que o cloreto férrico (FeCl₃), pois oferece uma taxa de ataque constante e é menos dispendiosa. Além disso, ele pode gravar corretamente pequenos recursos, como camadas internas de linha fina e reciclar e regenerar continuamente. Cloreto cúprico em combinação com cloreto de sódio (NaCl) é um dos métodos para obter a taxa máxima de ataque. As reações químicas incluem:

Cu + CuCl₂  2CuCl

2CuCl + 4Cl^-  2 (CuCl₃)^2-

2CuCl + 2HCl + H₂O₂ 2CuCl₂ + 2H₂O

Ao contrário do cloreto cúprico, o cloreto férrico (FeCl₃) é um decapante com uso limitado devido ao seu descarte dispendioso após técnicas de gravação de PCB. Mas é um decapante por spray preferido devido à sua capacidade de reter o cobre.

Gravura Alcalina

A gravação alcalina remove quimicamente a camada de cobre indesejada no padrão do circuito sob condições alcalinas. A gravação alcalina é adequada para a gravação dos padrões do circuito da camada externa com chapeamento de chumbo/estanho, chapeamento de níquel, chapeamento de ouro, etc. O ataque alcalino é a composição de cloreto cúprico + amônia. O [Cu(NH₃)₄]²⁺Cl₂ na solução de decapagem é um agente oxidante forte, que reage e dissolve o cobre metálico. Todo o processo de gravação de PCB é realizado em uma câmara de pulverização de alta pressão, portanto, alguns parâmetros importantes, como temperatura, pH e concentração de Cu²⁺ e NH₄Cl neste processo precisa ser considerado. A temperatura de reação está geralmente entre 48 e 52ºC. As reações químicas incluem:

CuCl₂ + 4NH₃  [Cu (NH₃)₄]²⁺Cl₂

Cu + [Cu(NH₃)₄]²⁺Cl₂  2 [Cu (NH₃)₂]⁺Cl

2 [Cu (NH₃)₂]⁺Cl + 2 NH₄Cl + 2 NH₃ H₂O + o₂  2 [Cu (NH₃)₄]²⁺Cl₂ + 3H₂O

Gravura a Seco

A gravação a seco de PCB utiliza gás ou plasma como decapante para remover materiais de substrato indesejados. Ao contrário do ataque úmido, o ataque seco evita o uso de produtos químicos e gera enormes resíduos químicos perigosos. Ao mesmo tempo, reduz o risco de contaminação da água.

Gravura a laser

A gravação a laser é um dos métodos de gravação a seco, que utiliza hardware controlado por computador para produzir PCB de alta qualidade. As linhas de rastreamento no substrato PCB são gravadas por uma alta potência contida no feixe de laser. Então, o computador grava os traços indesejados de cobre. Em comparação com outras técnicas de gravação de PCB úmida, a gravação a laser reduz bastante o número de etapas, diminuindo assim os custos de produção e o tempo de produção.

Gravura de plasma

A gravação a plasma é outra técnica de gravação a seco projetada para ajudar a diminuir o descarte de resíduos líquidos no processo de fabricação e realizar a seletividade que é difícil de adquirir com química úmida. É um ataque seletivo reagindo com radicais livres quimicamente ativos. Também inclui direcionar o fluxo de plasma de alta velocidade de uma mistura de gás adequada no material gravado. Em comparação com os métodos de gravação a úmido, a gravação a plasma é limpa. Além disso, todo o processo pode ser simplificado e as tolerâncias dimensionais podem ser melhoradas. A gravação de Plasma PCB pode realizar gravação controlada e precisa em uma escala muito pequena. Este processo especial também reduz a ocorrência de vias poluídas e absorção de solventes.

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