后清洗到PECVD的产品时间最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染 氧化，从 而影响产品的电性能及效率.

　　刻蚀槽液面的需要注意的几点： 一般的情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立 即通知工艺人员。

　　每批片子的腐蚀重量和绝缘电阻都要检测。 1.要求每批测量4片。 2.每次放测量片时，把握均衡原则。如第一批把测试片放1.3.5.7道， 下一批则放2.4.6.8道，便于监控设备稳定性和溶液的均匀性。

　　生产没有充足的片子时，工艺技术要求： 1.如果有1小时之后的停机，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的 挥发。 2.停机后15分钟用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，防止酸碱形成的结晶盐 堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1小时之后，要在开启机器生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚 轮，杜绝做出来的片子有滚轮印！

　　冷热探针法的检测原理 探针和N型半导体接触时，传导电流将流向温度较低的区域，使得热探

　　针处的电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言是正的。同 样原理，P型半导体热探针触电相对于室温触点而言是负的。

　　升高而加快。蚀刻液温度不高于40℃，蚀刻速率很慢，而 蚀刻速率过慢会增大侧蚀量，影响蚀刻质量。温度高 于60℃，蚀刻速率明显增大。但NH3的挥发量也大大增 加，导致对环境造成污染并使蚀刻液中化学组份比例失调。 故一般应控制在45℃～55℃为宜。

　　3.溶液PH值的影响 蚀刻液的PH值应保持在8.0～8.8之间。当PH值降到8.0

　　以下时，一种原因是对金属抗蚀层不利。另一方面，蚀刻液 中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀， 并在槽底形成泥状沉淀。这些泥状沉淀能在加热器上结成 硬皮，可能损坏加热器，还会堵塞泵和喷嘴，给蚀刻造成 困难，如果溶液PH值过高，蚀刻液中氨过饱和，游离氨释 放到大气中，导致环境污染。另一方面，溶液的PH值增大 也会增大侧蚀的程度，而影响蚀刻的精度。

　　印制电路板（PCB）加工的典型工艺采用“图 形电镀法”。即先在板子外层需保留的铜箔部分上 （是电路的图形部分）预镀一层铅锡抗蚀层，然后 用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉，称为蚀刻。

　　PCB蚀刻分为碱性和酸性两种，一为盐酸双氧 水体系（酸性）；二为氯化铵氨水体系（碱性）。

　　2.氯化铵含量的影响 通过蚀刻再生的化学反应能够准确的看出:[Cu(NH3)2]1的再

　　碱性蚀刻速率的影响因素 影响 因素 偏高 偏低 攻击金属抗蚀 层；易沉淀，还 会堵塞泵或喷 嘴，而影响蚀刻 效果。 蚀刻速率低，且 溶液控制困难 控制 范围

　　成本低， 氯气易溢出， 再生速 会 率快 对环境造成污染 环保易 控制 易分解爆 炸且昂贵

　　由于工艺参数控制不当引 检查及调整温度、喷淋压力、溶液比重、PH 起的 值和氯化铵的含量等工艺参数到规定值 1、氨的含量过低 2、水稀释过量 3、溶液比重过大 1、调整PH值到达工艺规定值； 2、调整严格按工艺规定执行； 3、排放出部分比重高的溶液，经分析后补 加氯化铵和氨的水溶液，使蚀刻液的比 重调整到工艺允许的范围 1、调整到合适的PH值； 2、调整氯离子尝试到规定值

　　碱性蚀刻制程讲义目录一、碱性蚀刻流程二、为何需要蚀刻三、碱性蚀刻制程需求四、制程及产品介绍五、特性及优点六、制程控制七、洗槽及配槽程序八、问题及对策九、信赖度测试方法十、药水分析方法一、碱性蚀刻流程剥膜→水洗→蚀刻→子液洗→水洗→剥锡→水洗→烘干二、为何需要蚀刻将基板上不需要的铜,以化学反应方式予以除去,以形成所需要的电路图形三、蚀刻制程需求1.适宜的抗蚀剂类型2.适宜的蚀刻液类型3.可实现自动控制4.蚀刻速度要快5.蚀刻因子要大,侧蚀少6.蚀刻液能连续运转和再生7.溶铜量要大,溶液寿命长四、制程及产品介绍PTL-503B为全溶碱性蚀刻液,适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆镍.金.锡铅合金.锡镍合金及锡的印制电路板蚀刻1.剥膜成份:NaOH功能:剥除铜面上之干膜,露出底层铜面特性:强碱性,适用于水平及垂直设备2.碱性蚀刻主要成份:NH3H2O NH3Cl Cu(NH3)4Cl2①.Cu(NH3)4Cl2:具有蚀刻能力,与板面Cu反应,生成不具蚀刻能力之Cu(NH3)2Cl,在过量氨水和氯离子存在的情况下,Cu(NH3)2Cl很快被空气氧化生成具有蚀刻能力之Cu(NH3)4Cl2②.:提供蚀刻所需之碱性环境,并与NH4Cl一道完对Cu(NH3)2Cl之氧化再生③.NH4Cl:提供再生时之Cl-氧化 氧化 氧化 氧化 反应原理: Cu+Cu(NH 3)4Cl 2→2Cu(NH 3)2Cl2Cu(NH 3)2Cl+2NH 4Cl+2NH 4OH+O 2→2Cu(NH 3)4Cl 2+2H 2O Cu+2NH 4Cl+2NH 4OH+O 2→Cu(NH 3)4Cl 2+2H 2O3. 剥锡铅:PTL-601D/605 PTL-602A/602B 1功能:剥除线路板表面锡金属抗蚀层,露出线路板之铜面,并保持铜面之光泽 主要成份:HNO 3①. 双液型:PTL-602A/602B 1 A. A 液a. 氧化剂:用以将Sn/Pb 氧化成PbO/SnOb. 抗结剂:将PbO/SnO 转成可溶性结构,避免饱和沉淀c. 抑制剂:防止A 液咬蚀锡铜合金 B. B 液a. 氧化剂:用以咬蚀铜锡合金b. 抗结剂:防止金属氧化物沉淀c. 护铜剂:保护铜面,防止氧化 ②. 单液型a. 氧化剂:用以将Sn/Pb 氧化成PbO/SnOb. 抗结剂:将PbO/SnO 转成可溶性结构c. 护铜剂:保持铜面,防止氧化 反应原理: 1. 咬Sn/PbSn/Pb SnO/PbO SnL/PbL H 2SnO 3(H 2O)X (a) 2. 铜锡合金剥除Cu 6Sn 5 Cu 2++Sn 2+(溶解) Cu 3Sn Cu 2++Sn 2+(溶解)五、特性及优点六、制程控制1.操作参数表补充:蚀刻液比重超过或铜含量超过160g/L时,抽出1/5槽液并添加PTL-501B 到原液位管理:A.按时进行检查自动控制之比重和槽液比重是不是满足而做适当校正B.定期分析槽液PH值,铜含量,氯含量,并作成管制图C.每日下班时使用子液冲洗蚀铜机前后进出之滚轮,避免干燥氢氧化铜之累积D.长期不使用时,可多添加3-5%子液,避免NH3过量损失E.停机超过45-60日以上时,清洗蚀刻机槽维护如下:a.将槽液排出到预备槽b.用水喷洗5分钟后排放c.用3%(V/V)HCl清洗并喷洗5分钟后排放d.检查喷洒情况是否正常e.用水再清洗一次并检查加热器,冷却水管及滤钢板f.加水与约2%氨水或子液混合后喷洗5分钟后排放g.将槽液抽回F.氯化铵添加时请先在槽外以槽液溶解后,再加入蚀铜机内G.(氯离子标准值-分析值)NH4Cl/Cl槽体积(L)1000=添加氯化铵Kg量H.PH值在50℃时与常温会呈现不同的值,换算公式如下:PH(50)=PH(X)(50-X)/10例如:24℃时PH=,问50℃时的PH值是多少I.值的误差影响因素:温度越低,PH值越高,50℃与常温有时会差约电极会慢慢老化,而此过程中无法得知不同厂牌或不同电极,会差约校正用标准液会吸收空气中的CO2形成碳酸,若溶入标准液时,则影响准确性用与用做校正,也会不同J.蚀铜液的PH值变数太多,通常只作参考,用滴定碱当量法是比较准确的K.比重在50℃的值与常温时约差,比重差时,铜含量约差10g/L50℃25℃铜(g/L)5七、洗槽及配槽程序1.新线洗槽程序a.以清水清洗所有药水槽及水洗槽,然后排放b.将各水洗槽及药水槽注满清水,加入5-10g/L片碱,开启循环过滤系统,维持四小时之后然后将废液排除c.用清水冲洗各槽体,并排放d.将各槽注满清水,循环30分钟后排放e.将各槽注入1/2槽体积水,加入1-2%槽体积H2SO4,然后注满清水,开启循环过滤系统,维持1-2小时后排放f.用清水冲洗各槽体,并将水排放g.以清水注满各槽,开启循环过滤系统,维持30分钟后排放h.剥膜槽用5-10g/L NaOH,蚀刻槽用1-2% ,剥锡槽用1-2% HNO3再次循环清洗1小时后,即可进行全线.配槽程序A.剥膜槽a.注入1/2槽体积清水,加入50g/L NaOH(NaOH需预先溶解后再加入槽内,以免堵塞管道)b.补充水至标准液位,循环20-30分钟c.分析调整药水浓度d.升温至50℃B.蚀刻槽a.取蚀刻母液PTL-503A(可由旧蚀刻线接取),加入蚀刻槽内b.分析调整母液浓度c.升温至50℃C.剥锡铅槽a.单液型剥锡铅液:直接将剥锡铅液原液加入槽内(PTL-601D,PTL-605),搅拌均匀b.双液型剥锡铅液:(PTL-602A/PTL-602B1)①.将PTL-602A原液加入剥锡铅线加入剥锡铅线%)③.将槽液搅拌均匀八、问题与对策:1.蚀铜液普遍的问题与对策2.剥锡/铅液普遍的问题及对策九、 信赖度测试方法1. 蚀刻均匀性测试a. 取1PNL 24”18”之2/2 OZ 含铜基板,两面至少各分为25个方格b. 测各小方格内铜厚H 1并依次作好记录c. 以正常之蚀板速度,将2/2 OZ 基板进行蚀刻d. 测蚀刻后各小方块内铜厚H 2,并与蚀刻前所测铜厚,相对应作记录e. 以蚀刻前之铜厚H 1,减去蚀刻后之铜厚H 2,即为蚀刻之铜厚hf. 以蚀刻掉铜厚之最小值H min 除去蚀刻掉铜厚之最大值H max ,即为蚀刻之均匀性均匀性= 80%g. 若上下两面蚀去之铜厚不均,可调整上下喷压,若同一面均匀性差,可调整板面各区压力分布来改变2. 蚀刻速率测定a. 取一2/2 OZ 含铜基板,称重W 1(g)b. 将板放入蚀刻线,按正常之生产速度进行蚀刻后,取出洗净,吹干称重W 2(g),c. 计算: mil/mind. 计算:蚀刻速率3. 蚀刻因子测定方法a. 取一做完电镀铜锡之PCB 板,要求该板具有朝向各个方向之线路,并有不同线mil)在全板纵横分布b. 将测试板放入蚀刻线,走完蚀刻后出c. 对不同线宽线距之线路作切片分析,如下图d. 蚀刻因子蚀刻因子通常控制在3-54. 蚀刻点测试a. 取1/1 OZ 之含铜基板数片(宽度与机台同宽,基板数量应能使基板覆盖整个蚀刻段)b. 将喷压固定,并将速度调整至正常蚀刻之速度c. 将含铜基板逐一放入蚀刻段,板与板之间距须一致,当第一片基板走出蚀刻段后,立即关闭蚀刻之喷淋,待水洗后将蚀刻板逐一按顺序取出d. 将蚀刻板逐一按原蚀刻放置顺序摆放好,观察经由喷洒所造成之残铜是否形成均匀之波峰波谷e. 观察残铜之波峰是否落于蚀刻段长度之70-80%内,若在此范围内,则表示蚀刻点正常,蚀刻速度合适,若不在此范围内则需调整速度,使蚀刻点落于蚀刻段长70-80%范围内十、分析方法㈠. 剥膜液NaOH化学分析试剂:酚酞指示剂HCl方法:a. 取槽液5ml于250ml锥形瓶中b. 加50ml纯水c. 加3-5滴酚酞指示剂d. 用1N HCl滴定,溶液由红色变成无色为终点计算:NaOH=1N HCl滴定ml数㈡. 蚀刻液PTL-503B化学分析①.铜离子含量分析试剂:PH=10缓冲液PAN指示剂(1%) EDTA方法:a.取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线ml PH=10缓冲液d.加入4-6滴PAN指示剂e.用EDTA滴定,溶液由蓝色变成草绿色为终点计算:Cu2+(g/L)=EDTA滴定ml数②.氯离子含量分析试剂:20% 乙酸20% K2CrO4AgNO3方法:a.取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线ml 20%乙酸,15ml 20% K2CrO4缓冲液d.用AgNO3滴定,溶液中沉淀细碎并呈粉红色为终点计算:[Cl-](N)=AgNO3滴定ml数③.剥锡/铅液PTL-601D化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点计算:[H+](N)=NaOH滴定ml数④.剥锡/铅液PTL-605化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点计算:[H+](N)=NaOH滴定ml数⑤.剥锡/铅液PTL-602A/B1化学分析A. PTL-602A含量分析试剂:甲基红指示剂%) 1N NaOH方法:a.取5ml槽液于250ml锥形瓶中b.加入50ml纯水c.加入3-5滴甲基红指示剂d.用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点计算:PTL-602A(N)=1N NaOH含量分析←酸当量分析试剂:甲基红指示剂%) 1N NaOH方法:a. 取5ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入3-5滴甲基红指示剂d. 用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点计算:PTL-602B1(N)=1N NaOH滴定ml数↑双氧水含量分析试剂:35% H2SO4KMnO4方法:a.取1ml槽液于250ml锥形瓶中b.加入50ml纯水c.加入20ml 35% H2SO4溶液d.用KMnO4溶液滴定,颜色由无色变成微红色为终点计算:35% H2O2(%)=KMnO4滴定ml数。

　　16、个人选择的路、跪着也要把它走 完。 17、正常的情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。

　　18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。

　　20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。

　　11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

　　教育训练教材碱性蚀刻教育训练技术资料课程内容一、蚀刻定义二、碱性蚀刻一般流程三、蚀铜液的反应机构四、蚀铜液来源及添加五、名词解释六、影响侧蚀因素说明七、槽液维护及管理八、问题对策一、蚀刻的定义何谓蚀刻: 根据化学反应原理，以化学药水将生产板面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作的步骤即称为“蚀刻”。

　　二、一般碱性蚀刻流程1、流程简图钻孔De burr De smear PTH/Cu I 外层线路Cu II/S n 去膜蚀刻去S n2、蚀刻过程简图图1.电镀一铜图2.压膜一铜干膜基材一铜基材底片干膜干膜一铜基材铜图3.曝光作业基材图4.显影后图5蚀刻过程简图二铜一铜图6镀锡铅锡铅图7图8去膜蚀刻蚀刻药水蚀刻阻剂蚀刻过程简图图9蚀刻后图10去锡铅线路三、 蚀铜液的反应机构1. 蚀刻 2Cu ＋2Cu （NH 3）4Cl 2(母液)→4Cu ＋1（NH 3）2Cl （亚铜离子）2. 再生 4 Cu ＋1（NH 3）2Cl ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl +O 2 4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O3. 净反应：2Cu ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl ＋O 2→4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O第一式反应之中间态亚铜离子之溶解度很差，是一种污泥状的 沉淀物，若未迅速除掉时会在板面上形成蚀铜的障碍，必须辅助以 氨水，氯离子及空气中大量的氧，使其继续氧化成可溶性的二价铜 离子而又再成为蚀铜的氧化剂，周而复始的继续蚀铜直到铜量太多 而减慢为止。

　　四、蚀铜液的來源及添加NH4＋….NH4Cl Cu＋2 ..基板底铜＋电镀铜（完全溶解）Cl-……NH4Cl Cu＋1 ..反应中产生（溶解度低）NH3…..NH4OH或液氨Cu..基板铜Stabilizer安定剂…无机添加剂Banking Agent护岸剂…有机添加剂子液如何添加（比重控制器）随着蚀刻的进行，槽液不断溶铜而比重升高，比重控制器会反馈讯号至添加马达,蚀刻子液便被Dosing(一般流量4-6L/min)进入槽液,如此稀释而达到恢复槽液的设定比重.关于抽风:子液的PH值会高于槽液所需的PH，多余的游离NH3靠抽风抽走,而且在抽风的过程中会带入空气中的O而补充再生反映之所需.2蚀刻液操作条件：范围最适条件氯离子含量：175～210g/l 190g/l铜含量：140～170g/l 155g/l PH 值：～比重: ～50℃温度: 45～54℃48℃蚀铜速率：(依设备及温度而异)～min注：连续操作须具储冷却系统五、名词解释1.蚀刻速率(etching rate):蚀刻速率是衡量蚀刻液在某蚀刻机上,在一定条件下, 单位时间内的蚀铜能力.一般单位为mil/min或um/min.测试方法:a.准备基板做之前烘干（120C*10min）.b.将烘干后的基板冷却后称重计W1. c.测试板经蚀刻后(以不露基材为准),烘干(120℃*10min). d.同样冷却后称重计W2.e.计算：(mil/min)=(W1-W2)*线*板面积**有效槽长*影响的因子: 温度、槽液浓度、蚀刻机喷盘喷嘴设计、喷洒压力等2.蚀刻均匀性:衡量蚀刻机各喷嘴/喷管在整板面蚀铜深度的均匀度蚀刻均匀性测试：建议以2oz基板铜测试. 测试后均匀性尽可能下喷达到90%,上喷达到85%.(上喷水池效应) 均匀性测试方法: a.以取点法测蚀刻均匀性(上下板面均匀的各取N个点) 基板,尺寸为20″24″.c.以CMI先测量蚀刻前上下板面的铜厚(各N个点),再测量蚀刻后的铜厚(N个点),计算出咬蚀量,并分析其在整个上下板面的分布情况, 即蚀刻均匀性.d.计算公式为：U%＝1-(MAX-MIN)/(２*平均咬蚀量).影响蚀刻均匀性的因子：喷洒压力、喷嘴形式、喷盘摇摆频率等.3.蚀刻点测试蚀刻点即蚀刻露出基材时,板子所处蚀刻槽中的位置. 目的：修饰线路的毛边和克服铜厚不均造成的蚀刻差异. 基准：70+/-5%.测试方法:a. 准备基板、依现场条件做至前处理完毕后待用.蚀刻过程b. 将测试板依次放入蚀刻段，并记录第1PNL从进入到出来的时间，算出实际的速度以便与设定速度作比较.c. 当第一PNL测试板出蚀刻段时立即关闭喷压，待走完水洗后，将板子取出并按放板的顺序依序排列在蚀刻段出板处.d. 依测试板的蚀刻程序，观察开始有蚀刻不净处，并量出长度，再除以蚀刻段的全长，计算出蚀刻点.e. 蚀刻点计算方式：（未蚀刻干净的有效长度/蚀刻段的有效长度）100%.f. 蚀刻点未达标准时，检视蚀刻槽的喷嘴、喷压、速度与药液，若有异常则调整至标准值.4.蚀刻因子(etching factor):蚀刻过程中，蚀铜液除了做垂直向下的溶铜而且会攻击线路两侧无保护的铜面，称之为侧蚀(Undercut),因而造成如下的缺陷,etching factor即为蚀刻品质的一种指标.碱性蚀刻EF一般要求大于RESIST底片宽度Cu IICu I基材铜OveretchingUndercut 实际线H/(B-A)影响蚀刻因子之因素：1、输入（PCB）1.线路品质（前制程的品质影响）；2.电镀均匀性；3.板面清洁度；4.铜皮结构2、蚀刻设备1.循环系统：流量turn/4min2.喷洒系统a.喷嘴形式和排列方式；b.摇摆频率；c.喷洒压力均匀性。

　　蚀板培训讲义一、流程：退程蚀刻孔处理（沉金板）磨板（测试机）退锡1．退膜用3%的强碱或10-13%的PR-2有机去膜液剥除，搞氧化剂防止铜面氧化，除泡剂消泡。

　　即先在板子外层需保留的铜箔上，也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡搞蚀层，然后用化学方式将其余的铜箔蚀掉，称为蚀刻。

　　要注意的是，这时的板子上面有两层铜，在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的，其余的将形成最终所需要的电路。

　　与图形电镀相比，全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。

　　在印制板外层电路的加工工艺中，还有另外一种方法，就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。

　　目前，锡或铅锡是最常用的抗蚀层，用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中，氨性蚀刻剂是广泛使用的化工药液，与锡或铅锡不发生任何化学反应。

　　a.概述对蚀刻质量的基础要求就能将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除干净，止此而已。

　　从严格意义上讲，如果要精确地界定，那么蚀刻质量必须包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。

　　由于目前腐蚀液的固有特点，不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用，所以侧蚀几乎是不可避免的。

　　侧蚀问题是蚀刻参数中经常被提出来讨论的一项,它被定义为侧蚀宽度与蚀刻深度之比, 称为蚀刻因子。

　　蚀刻设备的结构及不同成分的蚀刻液都会对蚀刻因子或侧蚀度产生一定的影响，或者用乐观的话来说，可以对其进行控制。

　　教育训练教材碱性蚀刻教育训练技术资料课程内容一、蚀刻定义二、碱性蚀刻一般流程三、蚀铜液的反应机构四、蚀铜液来源及添加五、名词解释六、影响侧蚀因素说明七、槽液维护及管理八、问题对策一、蚀刻的定义何谓蚀刻: 根据化学反应原理，以化学药水将生产板面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作的步骤即称为“蚀刻”。

　　二、一般碱性蚀刻流程1、流程简图钻孔De burr De smear PTH/Cu I 外层线路Cu II/S n 去膜蚀刻去S n2、蚀刻过程简图图1.电镀一铜图2.压膜一铜干膜基材一铜基材底片干膜干膜一铜基材一铜图3.曝光作业基材图4.显影后图5 电镀二铜蚀刻过程简图二铜 一铜图6 镀锡铅 锡铅刻阻剂蚀刻过程简图图9蚀刻后图10去锡铅线路三、蚀铜液的反应机构1.蚀刻2Cu＋2Cu（NH3）4Cl2(母液)→4Cu＋1（NH3）2Cl（亚铜离子）2.再生 4 Cu＋1（NH3）2Cl＋4 NH3＋4 NH4Cl +O24 Cu＋2（NH3）4Cl2＋2H2O3.净反应：2Cu＋4NH3＋4NH4Cl＋O2→4Cu＋2（NH3）4Cl2＋2H2O第一式反应之中间态亚铜离子之溶解度很差，是一种污泥状的沉淀物，若未迅速除掉时会在板面上形成蚀铜的障碍，必须辅助以氨水，氯离子及空气中大量的氧，使其继续氧化成可溶性的二价铜离子而又再成为蚀铜的氧化剂，周而复始的继续蚀铜直到铜量太多而减慢为止。

　　四、蚀铜液的来源及添加NH 4＋…. NH 4Cl Cu ＋2 .. 基板底铜＋电镀铜（完全溶解） Cl -…… NH 4Cl Cu ＋1 .. 反应中产生（溶解度低） NH 3….. NH 4OH 或液氨 Cu .. 基板铜 Stabilizer 安定剂…无机添加剂 Banking Agent 护岸剂…有机添加剂子液如何添加？（比重控制器） 随着蚀刻的进行，槽液不断溶铜而比重升高，比重控制器会反馈讯号至添加马达,蚀刻子液便被Dosing(一般流量4-6 L/min)进入槽液 ,如此稀释而达到恢复槽液的设定比重. 关于抽风:子液的PH 值会高于槽液所需的PH ，多余的游离NH3靠抽风抽走,而 且在抽风的过程中会带入空气中的O 2而补充再生反映之所需.蚀刻液操作条件：范围最适条件氯离子含量：175～210g/l 190g/l铜含量：140～170g/l 155g/l PH 值：8.1～8.8 8.3比重: 1.200～1.230 1.215/50℃温度: 45～54℃48℃蚀铜速率：(依设备及温度而异)2.5～3.5mil/min 注：连续操作须具储冷却系统五、名词解释1.蚀刻速率(etching rate):蚀刻速率是衡量蚀刻液在某蚀刻机上,在一定条件下, 单位时间内的蚀铜能力.一般单位为mil/min或um/min.测试方法:a.准备基板做之前烘干（120C*10min）.b.将烘干后的基板冷却后称重计W1. c.测试板经蚀刻后(以不露基材为准),烘干(120℃*10min). d.同样冷却后称重计W2.e.计算：E.R(mil/min)=(W1-W2)*线)影响E.R的因子: 温度、槽液浓度、蚀刻机喷盘喷嘴设计、喷洒压力等2.蚀刻均匀性:衡量蚀刻机各喷嘴/喷管在整板面蚀铜深度的均匀度蚀刻均匀性测试：建议以2oz基板铜测试. 测试后均匀性尽可能下喷达到90%,上喷达到85%.(上喷水池效应) 均匀性测试方法: a.以取点法测蚀刻均匀性(上下板面均匀的各取N个点) b.2OZ基板,尺寸为20″24″.c.以CMI先测量蚀刻前上下板面的铜厚(各N个点),再测量蚀刻后的铜厚(N个点),计算出咬蚀量,并分析其在整个上下板面的分布情况, 即蚀刻均匀性.d.计算公式为：U%＝1-(MAX-MIN)/(２*平均咬蚀量).影响蚀刻均匀性的因子：喷洒压力、喷嘴形式、喷盘摇摆频率等.3.蚀刻点测试 蚀刻点即蚀刻露出基材时,板子所处蚀刻槽中的位置. 目的：修饰线路的毛边和克服铜厚不均造成的蚀刻差异. 基准：70+/-5%.测试方法:a.蚀刻过程b. 速度以便与设定速度作比较.c. 当第一PNL 测试板出蚀刻段时立即关闭喷压，待走完水洗后，将板子取出并 按放板的顺序依序排列在蚀刻段出板处.d. 依测试板的蚀刻程序，观察开始有蚀刻不净处，并量出长度，再除以蚀刻段 的全长，计算出蚀刻点.e. 蚀刻点计算方式：（未蚀刻干净的有效长度/蚀刻段的有效长度） 100%.f. 蚀刻点未达标准时，检视蚀刻槽的喷嘴、喷压、速度与药液，若有异常则调 整至标准值.4.蚀刻因子(etching factor):蚀刻过程中，蚀铜液除了做垂直向下的溶铜而且会攻击线路两侧无保护的铜面，称之为侧蚀(Undercut),因而造成如下的缺陷,etching factor即为蚀刻品质的一种指标.碱性蚀刻EF一般要求大于2.5RESIST底片宽度Cu IICu IOver etching影响蚀刻因子之因素：1、输入（PCB） 1.线路品质（前制程的品质影响）；2.电镀均匀性；3.板面清洁度；六、影响侧蚀因素说明比重铜含量1. 温度PH的测量注意点PH值在常温时与50C的数值差异约0.4，计算公式如下:PH（50）=PH（X）-0.21*50-X）/10例如：24C时测得PH为8.86，问50C的PH是多少？8.86-0.21*（50-24）/10=8.3142. PH误差影响因素1）温度越低，PH越高，50C与常温时约差异0.42）电极会慢慢老化3）不同厂牌或不同支电极，会差异约0.154）校正用的标准液会吸收CO2形成H2CO3而影响准确性Date 07-03-2007温度对比重的影响50C时蚀铜液的比重比常温（25C）时约低0.01，比重七、子液与槽液维护子液的维护及管理槽液维护及管理机台保养每日保养每周保养每月保养每半年保养蚀刻子液及去锡液的维护及管理蚀刻子液的结晶点约在15C，一般冬天温度不高于15C 时，容易结晶堵塞输送管路，而影响生产.故建议使用保温措施.TEMPES-480 40C热水SENSOR/不锈槽液维护及管理1.按时进行检查自动控制之比重和槽液比重是不是满足而做适当校正（1次/周）2.定期分析槽液PH值、铜含量、氯含量，并作成管制图.（1次/班）3.每日下班时，使用子液冲洗蚀铜机前、后进出之滚轮，避免干燥氢氧化铜之累积过量损失4.长期不使用时，可多添加3﹪~5﹪子液，避免NH3机台保养1、每日保养1）将机器外表的污点、污泥，化学结晶物一下列循序擦拭干净a.以布沾20﹪的氨水擦拭 b.以步沾水擦拭 c.以干布擦拭或以吹干2）取下蚀铜帮浦的过滤网或过滤蕊，以水或高压器枪清洁3）检查喷嘴是否堵塞，取下赌塞之喷嘴，将其侵入稀盐酸溶液中，取出后再以水洗，以对准喷嘴入口喷气，去除堵塞，若仍不能去除，则以比喷口小的铁丝通喷嘴，注意不可伤喷嘴，装回时不得锁太紧否则牙会损4）以毛刷沾20﹪的氨水除传动齿轮处的污泥，清除后切忌不得以水冲洗否则会污染槽液5）在传送链条处薄薄地抹上一层黄油6）将温度设定到室温以下，查看冷却水是否循环，以确定循环电磁闸是不是正常2、每周保养1）检查摆动马达减速箱和传动马达减速箱润滑油是否有漏，液面是不是正常，否则补足。

　　二、碱性蚀刻一般流程三、蚀铜液的反应机构四、蚀铜液来源及添加五、名词解释

　　面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作的步骤即称为“蚀刻”。

　　教育训练教材碱性蚀刻教育训练技术资料课程内容一、蚀刻定义二、碱性蚀刻一般流程三、蚀铜液的反应机构四、蚀铜液来源及添加五、名词解释六、影响侧蚀因素说明七、槽液维护及管理八、问题对策一、蚀刻的定义何谓蚀刻: 根据化学反应原理，以化学药水将生产板面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作的步骤即称为“蚀刻”。

　　二、一般碱性蚀刻流程1、流程简图钻孔De burr De smear PTH/Cu I 外层线路Cu II/S n 去膜蚀刻去S n2、蚀刻过程简图图1.电镀一铜图2.压膜一铜干膜基材一铜基材底片干膜干膜一铜基材铜图3.曝光作业基材图4.显影后图5电镀二铜蚀刻过程简图二铜一铜图6镀锡铅锡铅图7图8去膜蚀刻蚀刻药水蚀刻阻剂蚀刻过程简图图9蚀刻后图10去锡铅线路三、 蚀铜液的反应机构1. 蚀刻 2Cu ＋2Cu （NH 3）4Cl 2(母液)→4Cu ＋1（NH 3）2Cl （亚铜离子）2. 再生 4 Cu ＋1（NH 3）2Cl ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl +O 2 4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O3. 净反应： 2Cu ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl ＋O 2→4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O第一式反应之中间态亚铜离子之溶解度很差，是一种污泥状的沉淀物，若未迅速除掉时会在板面上形成蚀铜的障碍，必须辅助以 氨水，氯离子及空气中大量的氧，使其继续氧化成可溶性的二价铜 离子而又再成为蚀铜的氧化剂，周而复始的继续蚀铜直到铜量太多 而减慢为止。

　　四、蚀铜液的來源及添加NH 4＋…. NH 4Cl Cu ＋2 .. 基板底铜＋电镀铜（完全溶解） Cl -…… NH 4Cl Cu ＋1 .. 反应中产生（溶解度低） NH 3….. NH 4OH 或液氨 Cu .. 基板铜Stabilizer 安定剂…无机添加剂Banking Agent 护岸剂…有机添加剂子液如何添加？（比重控制器） 随着蚀刻的进行，槽液不断溶铜而比重升高，比重控制器会反馈 讯号至添加马达,蚀刻子液便被Dosing(一般流量4-6 L/min)进入槽液 ,如此稀释而达到恢复槽液的设定比重. 关于抽风: 子液的PH 值会高于槽液所需的PH ，多余的游离NH3靠抽风抽走,而 且在抽风的过程中会带入空气中的O 2而补充再生反映之所需.蚀刻液操作条件：范围最适条件氯离子含量：175～210g/l 190g/l铜含量：140～170g/l 155g/l PH 值：8.1～8.8 8.3比重: 1.200～1.230 1.215/50℃温度: 45～54℃48℃蚀铜速率：(依设备及温度而异)2.5～3.5mil/min注：连续操作须具储冷却系统五、名词解释1.蚀刻速率(etching rate):蚀刻速率是衡量蚀刻液在某蚀刻机上,在一定条件下, 单位时间内的蚀铜能力.一般单位为mil/min或um/min.测试方法:a.准备基板做之前烘干（120C*10min）.b.将烘干后的基板冷却后称重计W1. c.测试板经蚀刻后(以不露基材为准),烘干(120℃*10min). d.同样冷却后称重计W2.e.计算：E.R(mil/min)=(W1-W2)*线)影响E.R的因子: 温度、槽液浓度、蚀刻机喷盘喷嘴设计、喷洒压力等2.蚀刻均匀性:衡量蚀刻机各喷嘴/喷管在整板面蚀铜深度的均匀度蚀刻均匀性测试：建议以2oz基板铜测试. 测试后均匀性尽可能下喷达到90%,上喷达到85%.(上喷水池效应) 均匀性测试方法: a.以取点法测蚀刻均匀性(上下板面均匀的各取N个点) b.2OZ基板,尺寸为20″24″.c.以CMI先测量蚀刻前上下板面的铜厚(各N个点),再测量蚀刻后的铜厚(N个点),计算出咬蚀量,并分析其在整个上下板面的分布情况, 即蚀刻均匀性.d.计算公式为：U%＝1-(MAX-MIN)/(２*平均咬蚀量).影响蚀刻均匀性的因子：喷洒压力、喷嘴形式、喷盘摇摆频率等.3.蚀刻点测试蚀刻点即蚀刻露出基材时,板子所处蚀刻槽中的位置. 目的：修饰线路的毛边和克服铜厚不均造成的蚀刻差异. 基准：70+/-5%.测试方法:蚀刻过程a. 准备基板、依现场条件做至前处理完毕后待用.b. 将测试板依次放入蚀刻段，并记录第1PNL从进入到出来的时间，算出实际的速度以便与设定速度作比较.c. 当第一PNL测试板出蚀刻段时立即关闭喷压，待走完水洗后，将板子取出并按放板的顺序依序排列在蚀刻段出板处.d. 依测试板的蚀刻程序，观察开始有蚀刻不净处，并量出长度，再除以蚀刻段的全长，计算出蚀刻点.e. 蚀刻点计算方式：（未蚀刻干净的有效长度/蚀刻段的有效长度）100%.f. 蚀刻点未达标准时，检视蚀刻槽的喷嘴、喷压、速度与药液，若有异常则调整至标准值.4.蚀刻因子(etching factor):蚀刻过程中，蚀铜液除了做垂直向下的溶铜而且会攻击线路两侧无保护的铜面，称之为侧蚀(Undercut),因而造成如下的缺陷,etching factor即为蚀刻品质的一种指标.碱性蚀刻EF一般要求大于2.5RESIST底片宽度Cu IICu I基材铜Over etching Undercu实际线H/(B-A)影响蚀刻因子之因素：1、输入（PCB）1.线路品质（前制程的品质影响）；2.电镀均匀性；3.板面清洁度；4.铜皮结构2、蚀刻设备1.循环系统：流量turn/4min2.喷洒系统a.喷嘴形式和排列方式；b.摇摆频率；c.喷洒压力均匀性。

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　　1.退膜：是利用碱性溶液进行干膜的剥除工作，我司使用的退膜液有3% KOH

　　所生成的[Cu（NH3）2]+为Cu+络离子，不具有蚀刻能力，在有过量NH3和Cl_的情况下，能很快地被空气中的O2所氧化，生成具有蚀刻能力的[Cu （NH3）4]2+络离子，其再生反应式如下：

　　（2）在蚀刻过程中，随着铜的溶解，要不断补充氨水和氨化铵，这样才可以使得[Cu（NH3）4]2+的再生，通过比重计和PH计的自动控制添加可实现上述反应的连贯。

　　（3）在生产的全部过程中，重点要控制的应该是蚀刻的均匀性和蚀刻速率问题，均匀性是前提，假如蚀刻不均匀，蚀刻速率再大，也会造成局部线粗/线达不到要求，更何况加上板面电镀的不均匀，进一步造成蚀刻对局部的不均匀。

　　（4）蚀刻的均匀性主要依赖于蚀刻设备的结构，如摇摆、喷管、喷咀、泵浦等，蚀刻的上喷和下喷效果是不相同的。

　　由于板子上面的蚀刻，受到一种叫作水池效应的影响，使得含铜量高的蚀刻液在表面积存不易排走，令后来喷洒的新鲜蚀刻液不能直接打到待蚀铜面上，造成蚀刻效果不好，而改善这一现象的方法是：调大上喷压力，使喷洒的药水更有力地与待蚀铜面接触，这样才有机会使上、下两面的蚀刻速率相同，但均匀性上喷应该要差一些。

　　（5）蚀刻效率是指单位时间（min）蚀刻铜的厚度，常以um/min或mil/min表示，影响蚀刻速率的因素有：

　　①Cu2+含量比重的影响：因为Cu2+是氧化剂，是吃Cu的东西，所以Cu2+

　　我们这里将Cu2+含量控制在115-135g/l范围内，在这个范围内蚀刻速率都较高，在实际生产操作中，Cu2+含量是通过比重计控制其比重从而控制铜含量的上升与下降，随着蚀刻过程中铜的不断溶解，蚀刻液的比重不断升高，当比重超过设定的上限值时，自动添料器便开始工作，补加子液来调整比重至设定范围内。

　　若PH值过低，一方面对锡抗蚀层不利，另一方面蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液会出现沉淀。

　　蚀刻速率就会降低，故NH 4Cl 的含量对蚀刻速率影响很大，在蚀刻过程中不断补充子液以维持正常的Cl 含量。

　　一般控制在4.3-4.9N ，Cl 含量过高也不行，会增加侧蚀以及引起锡抗蚀层被浸蚀。

　　一般温度控制在49-51℃，温度过低，蚀刻速率很慢，侧蚀量较大，温度过高，NH 3的发挥量大，会引起PH 的降低。

　　R+O 2 O X 由于氧化剂O X 能再生，反应过程消耗量少，其作用类似于催化作用，加速退锡速率。

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