在 PCB 图形蚀刻工序中,抗蚀层的作用是保护预设的线路图案,防止其被蚀刻液腐蚀。很多工程师会忽略抗蚀层与蚀刻液的配合,导致出现侧蚀、抗蚀层脱落等缺陷。今天,我将结合捷配的生产经验,详细讲解 PCB 图形蚀刻与抗蚀层的配合要点,并给出抗蚀层的选择指南。
首先,我们来了解抗蚀层的类型。根据材料的不同,抗蚀层可分为干膜抗蚀剂和湿膜抗蚀剂。干膜抗蚀剂是一种预涂覆的高分子薄膜,具有分辨率高、附着力强等优点;湿膜抗蚀剂是一种液态的感光树脂,具有成本低、涂布均匀等优点。
PCB 图形蚀刻与抗蚀层的配合要点
- 附着力配合
抗蚀层的附着力是防止侧蚀和抗蚀层脱落的关键。如果抗蚀层附着力不足,蚀刻液会渗透到抗蚀层下方,导致侧蚀;同时,在喷淋压力的作用下,抗蚀层容易脱落,导致线路损坏。
配合要点:
① 蚀刻前,确保抗蚀层完全固化。干膜抗蚀剂的固化温度一般为 110-120℃,固化时间为 1-2min;湿膜抗蚀剂的固化温度一般为 80-90℃,固化时间为 30-60min。
② 控制板件表面的清洁度。蚀刻前,板件表面不能有油污、氧化层等杂质,否则会影响抗蚀层的附着力。捷配在蚀刻前增加了等离子清洗工序,有效提高了板件表面的清洁度。
- 耐蚀刻性配合
抗蚀层需要具备良好的耐蚀刻性,能够在蚀刻液的浸泡和喷淋下保持稳定。如果抗蚀层的耐蚀刻性不足,会被蚀刻液腐蚀,导致线路损坏。
配合要点:
① 根据蚀刻液的类型选择抗蚀层。酸性蚀刻液的腐蚀性较强,需要选择耐酸性好的抗蚀层;碱性蚀刻液的腐蚀性相对较弱,但氨水具有挥发性,需要选择耐碱性和耐挥发性好的抗蚀层。
② 控制蚀刻液的浓度和温度。浓度过高或温度过高会增加蚀刻液的腐蚀性,加速抗蚀层的老化。
- 分辨率配合
抗蚀层的分辨率决定了线路的精度。对于细间距线路板,需要选择分辨率高的抗蚀层,确保线路图案的清晰和准确。
配合要点:
① 选择合适的抗蚀层厚度。抗蚀层过厚会影响分辨率,过薄则容易出现针孔缺陷。干膜抗蚀剂的厚度一般为 25-50μm,湿膜抗蚀剂的厚度一般为 10-25μm。
② 控制曝光参数。曝光不足会导致抗蚀层固化不完全,曝光过度会导致线路图案变形。捷配采用高精度曝光机,确保曝光参数的准确性。
抗蚀层选择指南
- 干膜抗蚀剂的选择
适用场景:高端高精度 PCB 板、细间距线路板、多层 PCB 板。
优点:分辨率高、附着力强、耐蚀刻性好、生产效率高。
缺点:成本较高。
捷配推荐型号:杜邦 Riston® 干膜、日立 Hi-Temp® 干膜。
- 湿膜抗蚀剂的选择
适用场景:中低端 PCB 板、单面或双面 PCB 板、大批量生产的 PCB 板。
优点:成本低、涂布均匀、适合复杂形状的板件。
缺点:分辨率较低、固化时间较长。
捷配推荐型号:长兴化学湿膜、三井化学湿膜。
- 特殊抗蚀剂的选择
对于一些特殊要求的 PCB 板,如高频板、高导热板,需要选择特殊的抗蚀剂。例如,高频板需要选择低介电常数的抗蚀剂,高导热板需要选择耐高温的抗蚀剂。
捷配推荐型号:罗杰斯高频抗蚀剂、松下高导热抗蚀剂。
需要注意的是,抗蚀层的选择需要结合产品的要求、蚀刻液的类型和生产工艺等因素综合考虑。捷配拥有专业的抗蚀层测试实验室,可根据客户的需求,为客户提供抗蚀层的选型和测试服务。