מסמארטפונים ומחשבים ניידים ועד התקני בקרה תעשייתיים מורכבים, לוחות מעגלים הם מרכיבי הליבה.Etching מעגלי נחושת מודפסים, כטכנולוגיית מפתח בייצור מעגלים, חוצבים בקפידה מעגלים מורכבים ומדויקים על מצעי נייר נחושת, ומניחים את הבסיס לפעולה תקינה של מכשירים אלקטרוניים.
1, העיקרון של תחריט לוחות נחושת מודפסים
ייצור לוחות נחושת מודפסים חרוטים מבוסס על עיקרון של תחריט כימי. על פני השטח של הלמינציה המצופה-נחושת, שכבה של חומר עמיד בפני קורוזיה-מכוסה בטכנולוגיית הדפסה ליצירת שכבה עמידה בפני קורוזיה-עם דפוס ספציפי התואם לעיצוב המעגל של המעגל. לאחר מכן, הלמינציה המצופה-נחושת טובלת בתמיסת תחריט. רדיד הנחושת שאינו מוגן על ידי שכבת הרזיסט יעבור תגובה כימית עם תמיסת התחריט ויתמוסס בהדרגה ויוסר, בעוד החלק המוגן על ידי שכבת ההתנגדות נשמר, ובסופו של דבר יוצר את תבנית המעגל הרצויה. לשיטה זו של בניית מעגלים על ידי הסרת רדיד נחושת עודף באמצעות חיסור יש יתרונות ייחודיים ברמת דיוק וגמישות, והיא יכולה לענות על צורכי הייצור של מעגלים ברמות שונות של מורכבות.
2, זרימת תהליך של תחריט מעגל נחושת מודפס
(1) הכנת מצע
בחירת הלמינציה המתאימה-בציפוי נחושת היא השלב הראשון בייצור. חומרי למינציה נפוצים בחיפוי נחושת כוללים FR-4 לוח סיבי זכוכית אפוקסי, בעל תכונות חשמליות טובות וחוזק מכני ומתאים לרוב לוחות המעגלים הרגילים; עבור מעגלים להעברת אותות-תדר גבוה, חומרים בתדר גבוה כגון פולי-טטרה-פלואורואתילן ישמשו כמצעים. לאחר קביעת המצע, יש צורך לחתוך אותו בהתאם לממדים העיצוביים כדי לעמוד במפרט המעגל, ולנקות את פני המצע להסרת זיהומים כגון שמן ואבק, על מנת להבטיח את ההידבקות והדיוק של התהליכים הבאים.
(2) העברה גרפית
העברה גרפית היא תהליך של העברת גרפיקת מעגלים מעוצבים על גבי למינטים מצופים-נחושת, בדרך כלל תוך שימוש בשיטות כגון הדפסת מסך ושיטות פוטוכימיות.
הדפסת מסך: ציפוי דיו עמיד בפני קורוזיה-על למינציה מצופה נחושת- באמצעות הדפסת מסך. האזורים החלולים על לוחית המסך מאפשרים לדיו לעבור ולהיצמד אל פני השטח של רדיד הנחושת, ויוצרים דפוס עמיד בפני קורוזיה-. שיטה זו פשוטה יחסית לתפעול, חסכונית- ומתאימה לייצור מעגלים עם דרישות דיוק נמוכות.
שיטה פוטוכימית: ראשית, שכבה של רזיסט רגיש לאור מצופה באופן שווה על פני השטח של הלוח המצופה-נחושת. לאחר מכן, הסרט השלילי עם דפוסי מעגלים מודבק היטב ללוח המצופה-נחושת, והרזיסט הרגיש לאור עובר תגובה פוטוכימית באמצעות חשיפה אולטרה סגולה. לאחר החשיפה, החלק הלא חשוף של הרזיסט מומס ומוסר באמצעות טיפול פיתוח, בעוד החלק החשוף של הרזיסט מתמצק ויוצר תבנית רזיסט. לשיטה הפוטוכימית יש דיוק גבוה ויכולה לייצר מעגלים עדינים, שנמצאים בשימוש נרחב בייצור של לוחות מעגלים דיוק- גבוה.
(3) תחריט
תחריט הוא שלב הליבה של התהליך כולו. הנח את הלמינציה המצופה-נחושת שעברה העברה גרפית לתוך מכונת תחריט וטבול אותה בתמיסת תחריט. תמיסות התחריט הנפוצות כוללות תמיסת תחריט כלורי נחושת חומצית, תמיסת תחריט אלקלית וכו'. במהלך תהליך התחריט, תמיסת התחריט עוברת תגובה כימית עם נייר הנחושת הבלתי מוגן, וממיסה בהדרגה את נייר הנחושת. כדי להבטיח את האחידות והדיוק של התחריט, יש צורך לשלוט בקפדנות על פרמטרים כגון הטמפרטורה, הריכוז, זמן התחריט ומהירות הערבול של תמיסת התחריט. לדוגמה, טמפרטורה מופרזת או זמן חריטה עלולים להוביל לחריטה יתר, ולגרום למעגל להיות דליל יותר או אפילו להישבר; אם הטמפרטורה נמוכה מדי או הזמן קצר מדי, עלולה להתרחש תחריט לא שלם.
(4) הסרת סרט וטיפול פני השטח
לאחר השלמת התחריט, יש להסיר את שכבת ההתנגדות. עבור photoresists המשמשים בשיטות פוטוכימיות, תמיסות אלקליין משמשות בדרך כלל לטיפול הסרת הסרט; ניתן להסיר את הדיו העמיד בפני קורוזיה עבור הדפסת מסך באמצעות סוכני שחרור ספציפיים. לאחר הסרת השכבה העמידה בפני קורוזיה-, נקה את פני הלוח של המעגל כדי להסיר שאריות כימיקלים וזיהומים. על מנת לשפר את יכולת ההלחמה ועמידות החמצון של המעגל נדרש גם טיפול פני השטח, ותהליכים נפוצים כוללים ריסוס בדיל, שקיעת זהב כימית, שקיעת כסף וכו'.
(5) בדיקה ותיקון
ערכו בדיקה מקיפה של המעגל המושלם, כולל בדיקה ויזואלית, כדי לבדוק האם המעגל שלם, האם יש קצרים או מעגלים פתוחים; למדוד את הגודל כדי להבטיח שמידות המעגל עומדות בדרישות התכנון; בדיקת ביצועים חשמליים, זיהוי מוליכות וביצועי בידוד של המעגל. עבור פגמים שהתגלו, כמו פקעות מעגלים, נקודות קצרות וכו', יש לתקן אותם על מנת לוודא שאיכות המעגל עומדת בתקנים.
3, נקודות טכניות עיקריות לחריטת לוחות נחושת מודפסים
(1) בקרת דיוק קו
עם השיפור המתמיד של אינטגרציה של מכשירים אלקטרוניים, הדרישות לדיוק מעגלים של מעגלים גם גוברת. כדי להשיג ייצור של קווים עדינים, נדרשים ציוד חשיפה-דיוק וסרט באיכות גבוהה- בתהליך ההעברה הגרפית כדי להבטיח את הדיוק של ההעברה הגרפית; במהלך תהליך התחריט, יש לשלוט במדויק על הפרמטרים של תמיסת התחריט וזמן התחריט כדי למנוע את ההשפעה של חריטה מוגזמת או לא מספקת על דיוק המעגל. בנוסף, ניתן להשתמש בטכנולוגיית הדמיה ישירה בלייזר מתקדמת כדי להחליף את שיטות החשיפה המסורתיות לסרטים, ולשפר עוד יותר את דיוק המעגל.
(2) אחידות תחריט
אחידות התחריט משפיעה ישירות על האיכות והביצועים של לוחות מעגלים. כדי להבטיח תחריט אחיד, בנוסף לשליטה קפדנית על הפרמטרים של פתרון התחריט, יש צורך גם לייעל את המבנה ומצב העבודה של ציוד התחריט. לדוגמה, באמצעות מכונת תחריט בהתזה, תמיסת התחריט מופצת באופן שווה על פני המעגל באמצעות לחץ ריסוס אחיד וקצב זרימה; במהלך תהליך התחריט, ודא שהמעגל שומר על מצב תנועה טוב בתמיסת התחריט כדי למנוע תחריט מקומי מוגזם או לא מספיק.
(3) הגנת הסביבה
בתהליך הייצור של לוחות נחושת מודפסים חרוטים נוצרת כמות גדולה של שפכים, גזי פליטה ושאריות פסולת המכילות חומרים מזיקים כמו נחושת, יוני מתכות כבדות וחומרים כימיים. כדי להפחית את הזיהום הסביבתי, יש צורך בהקמת מערך טיפול סביבתי מקיף. ניטרול, שיקוע, סינון וטיפולים אחרים מתבצעים בשפכים להסרת יוני מתכות כבדות וחומרים כימיים, כדי לעמוד בתקני הפריקה; טיפול טיהור של גזי פליטה להסרת גזים מזיקים; סיווג, איסוף וטיפול בשאריות פסולת כדי להשיג מיחזור וניצול משאבים.
4, בעיות ופתרונות נפוצים עבור לוחות נחושת מודפסים חרוטים
(1) קצר חשמלי בקו
קצר חשמלי במעגל עלול להיגרם מנזק לשכבת הרזיסט במהלך תהליך ההעברה הגרפית, הידבקות שכבת הרזיסט עקב פערים קטנים או תחריט לא שלם. הפתרון הוא לבדוק בקפדנות את איכות השכבה העמידה בפני קורוזיה- במהלך העברה גרפית כדי להבטיח את שלמותה וללא נזק; תכנן באופן סביר את המרווח בין הקווים כדי למנוע את הסיכון של קצר חשמלי הנגרם על ידי מרווח קטן מדי; בצע אופטימיזציה של פרמטרים של תהליך תחריט כדי להבטיח תחריט יסודי.
(2) הפסקת שורה
שבירת קו נגרמת בדרך כלל מחריטה מוגזמת, קילוף של השכבה העמידה בפני קורוזיה- או משטח מצע לא אחיד. על ידי שליטה מדויקת של זמן התחריט וריכוז תמיסת התחריט, ניתן למנוע חריטה מוגזמת; לפני החלת חומר האנטי-לקורוזיה, יש לטפל ביסודיות במשטח המצע כדי לשפר את ההדבקה של שכבת האנטי-קורוזיה; בחר חומרי מצע עם איכות מתאימה ומשטח חלק כדי להפחית את התרחשותם של הפסקות מעגל.
(3) מהירות תחריט לא יציבה
מהירות תחריט לא יציבה עלולה להוביל לחריטה לא אחידה ולהשפיע על דיוק המעגל. ייתכן שהסיבה לכך היא תנודות בריכוז תמיסת התחריט, בקרת טמפרטורה לא מדויקת או ערבוב לא אחיד של התמיסה. הפתרון כולל בדיקה והתאמה קבועה של ריכוז תמיסת התחריט, התקנה של מערכת בקרת טמפרטורה מדויקת כדי להבטיח טמפרטורת תמיסת תחריט יציבה; ייעל את מכשיר הערבול של מכונת התחריט כדי להבטיח ערבוב אחיד של התמיסה.