前一篇概述了印刷線路板外層的蝕刻工藝及其在蝕刻上遇到的技術(shù)難題，接下來繼續(xù)探討印刷線路板蝕刻工藝的設(shè)備與腐蝕溶液的關(guān)系、設(shè)備的維護(hù)等問題。

三.設(shè)備調(diào)整及與腐蝕溶液的相互作用關(guān)系

在印制線路板加工中，氨性蝕刻是一個較為精細(xì)和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。反過來說它又是一個易于進(jìn)行的工作。一旦工藝上調(diào)通，就可以連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。關(guān)鍵是一旦開機就需保持連續(xù)工作狀態(tài),不宜干干停停。蝕刻工藝在極大的程度上依賴設(shè)備的良好工作狀態(tài)。就目前來講，無論使用何種蝕刻液，必須使用高壓噴淋，而且為了獲得較整齊的線條側(cè)邊和高質(zhì)量的蝕刻效果，必須嚴(yán)格選擇噴嘴的結(jié)構(gòu)和噴淋方式。

為得到良好的側(cè)面效果,出現(xiàn)了許多不同的理論,形成不同的設(shè)計方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)。這些理論往往是大相徑庭的。但是所有有關(guān)蝕刻的理論都承認(rèn)這樣一條最基本的原則，即盡量快地讓金屬表面不斷的接觸新鮮的蝕刻液。對蝕刻過程所進(jìn)行的化學(xué)機理分析也證實了上述觀點。在氨性蝕刻中，假定所有其它參數(shù)不變，那么蝕刻速率主要由蝕刻液中的氨（NH3）來決定。因此用新鮮溶液與蝕刻表面作用,其目的主要有兩個：一是沖掉剛剛產(chǎn)生的銅離子；二是不斷提供進(jìn)行反應(yīng)所需要的氨（NH3）。

在印制電路工業(yè)的傳統(tǒng)知識里,特別是印制電路原料的供應(yīng)商們,大家公認(rèn),氨性蝕刻液中的一價銅離子含量越低，反應(yīng)速度就越快.這已由經(jīng)驗所證實。事實上，許多的氨性蝕刻液產(chǎn)品都含有一價銅離子的特殊配位基（一些復(fù)雜的溶劑），其作用是降低一價銅離子(這些即是他們的產(chǎn)品具有高反應(yīng)能力的技術(shù)秘訣),可見一價銅離子的影響是不小的。將一價銅由5000ppm降至50ppm，蝕刻速率會提高一倍以上。

由于蝕刻反應(yīng)過程中生成大量的一價銅離子，又由于一價銅離子總是與氨的絡(luò)合基緊緊的結(jié)合在一起,所以保持其含量近于零是十分困難的。通過大氣中氧的作用將一價銅轉(zhuǎn)換成二價銅可以去除一價銅。用噴淋的方式可以達(dá)到上述目的。

這就是要將空氣通入蝕刻箱的一個功能性的原因。但是如果空氣太多，又會加速溶液中的氨損失而使PH值下降，其結(jié)果仍使蝕刻速率降低。氨在溶液中也是需要加以控制的變化量。一些用戶采用將純氨通入蝕刻儲液槽的做法。這樣做必須加一套PH計控制系統(tǒng)。當(dāng)自動測得的PH結(jié)果低于給定值時，溶液便會自動進(jìn)行添加。

在與此相關(guān)的化學(xué)蝕刻（亦稱之為光化學(xué)蝕刻或PCH）領(lǐng)域中,研究工作已經(jīng)開始，并達(dá)到了蝕刻機結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段。在這種方法中,所使用的溶液為二價銅，不是氨-銅蝕刻。它將有可能被用在印制電路工業(yè)中。在PCH工業(yè)中，蝕刻銅箔的典型厚度為5到10密耳（mils），有些情況下厚度則相當(dāng)大。它對蝕刻參量的要求經(jīng)常比PCB工業(yè)中的更為苛刻。

有一項來自PCM工業(yè)系統(tǒng)中的研究成果，目前尚未正式發(fā)表，但其結(jié)果將是令人耳目一新的。由于有較雄厚的項目基金支持，因此研究人員有能力從長遠(yuǎn)意義上對蝕刻裝置的設(shè)計思想進(jìn)行改變,同時研究這些改變所產(chǎn)生的效果。比如,與錐形噴嘴相比，最佳的噴嘴設(shè)計采用扇形，并且噴淋集流腔（即噴嘴擰進(jìn)去的那段管子）也有一個安裝角度,能對進(jìn)入蝕刻艙中工件呈30度噴射.如果不進(jìn)行這樣的改變，那么集流腔上噴嘴的安裝方式會導(dǎo)致每個相鄰噴嘴的噴射角度都不是完全一致的。第二組噴嘴各自的噴淋面與第一組相對應(yīng)的略有不同（它表示了噴淋的工作情況）。這樣使噴射出的溶液形狀成為疊加或交叉的狀態(tài)。從理論上講，如果溶液形狀相互交叉，那么該部分的噴射力就會降低，不能有效地將蝕刻表面上的舊溶液沖掉而保持新溶液與其接觸。在噴淋面的邊緣處，這種情況尤其突出。其噴射力比垂直方向的要小得多。

這項研究發(fā)現(xiàn),最新的設(shè)計參數(shù)是65磅/平方英寸（即4+Bar）。每個蝕刻過程和每種實用的溶液都有一個最佳的噴射壓力的問題,而就目前來講，蝕刻艙內(nèi)噴射壓力達(dá)到30磅/平方英寸（2Bar）以上的情況微乎其微。有一個原則，即一種蝕刻溶液的密度（即比重或玻美度）越高，最佳的噴射壓力也應(yīng)越高。當(dāng)然這不是單一的參數(shù)。另一個重要的參數(shù)是在溶液中控制其反應(yīng)率的相對淌度（或遷移率）。

四.關(guān)于上下板面,導(dǎo)入邊與后入邊蝕刻狀態(tài)不同的問題

大量的涉及蝕刻質(zhì)量方面的問題都集中在上板面上被蝕刻的部分。了解這一點是十分重要的。這些問題來自印制電路板的上板面蝕刻劑所產(chǎn)生的膠狀板結(jié)物的影響。膠狀板結(jié)物堆積在銅表面上，一方面影響了噴射力，另一方面阻擋了新鮮蝕刻液的補充，造成了蝕刻速度的降低。正是由于膠狀板結(jié)物的形成和堆積使得板子的上下面圖形的蝕刻程度不同。這也使得在蝕刻機中板子先進(jìn)入的部分容易蝕刻的徹底或容易造成過腐蝕，因為那時堆積尚未形成，蝕刻速度較快。反之，板子后進(jìn)入的部分進(jìn)入時堆積已形成，并減慢其蝕刻速度。

五.印刷線路板蝕刻設(shè)備的維護(hù)

蝕刻設(shè)備維護(hù)的最關(guān)鍵因素就是要保證噴嘴的清潔，無阻塞物而使噴射通暢。阻塞物或結(jié)渣會在噴射壓力作用下沖擊版面。假如噴嘴不潔，那么會造成蝕刻不均勻而使整塊PCB報廢。

明顯地，設(shè)備的維護(hù)就是更換破損件和磨損件，包括更換噴嘴，噴嘴同樣存在磨損的問題。除此之外，更為關(guān)鍵的問題是保持蝕刻機不存在結(jié)渣，在許多情況下都會出現(xiàn)結(jié)渣堆積.結(jié)渣堆積過多，甚至?xí)ξg刻液的化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。同樣,如果蝕刻液出現(xiàn)過量的化學(xué)不平衡，結(jié)渣就會愈加嚴(yán)重。結(jié)渣堆積的問題怎么強調(diào)都不過分。一旦蝕刻液突然出現(xiàn)大量結(jié)渣的情況，通常是一個信號，即溶液的平衡出現(xiàn)問題。這就應(yīng)該用較強的鹽酸作適當(dāng)?shù)厍鍧嵒驅(qū)θ芤哼M(jìn)行補加。

殘膜也可以產(chǎn)生結(jié)渣物，極少量的殘膜溶于蝕刻液中，然后形成銅鹽沉淀。殘膜所形成的結(jié)渣說明前道去膜工序不徹底。去膜不良往往是邊緣膜與過電鍍共同造成的結(jié)果。