Dari ponsel pintar dan laptop hingga perangkat kontrol industri yang kompleks, papan sirkuit adalah komponen intinya.Ememasang papan sirkuit tembaga tercetak, sebagai teknologi utama dalam pembuatan papan sirkuit, dengan cermat mengukir sirkuit yang rumit dan presisi pada substrat foil tembaga, meletakkan dasar bagi pengoperasian normal perangkat elektronik.
1, Prinsip etsa papan sirkuit tembaga tercetak
Produksi papan sirkuit tembaga terukir didasarkan pada prinsip pengetsaan kimia. Pada permukaan laminasi berlapis tembaga, lapisan bahan tahan korosi ditutupi dengan teknologi pencetakan untuk membentuk lapisan tahan korosi dengan pola tertentu sesuai dengan desain sirkuit papan sirkuit. Selanjutnya, laminasi berlapis tembaga-dicelupkan ke dalam larutan etsa. Foil tembaga yang tidak dilindungi oleh lapisan penahan akan mengalami reaksi kimia dengan larutan etsa dan secara bertahap larut dan dihilangkan, sedangkan bagian yang dilindungi oleh lapisan penahan tetap dipertahankan, yang pada akhirnya membentuk pola sirkuit yang diinginkan. Metode pembuatan sirkuit dengan menghilangkan kelebihan kertas tembaga melalui pengurangan memiliki keunggulan unik dalam akurasi dan fleksibilitas, serta dapat memenuhi kebutuhan produksi papan sirkuit dengan tingkat kerumitan yang berbeda.
2, Aliran proses etsa papan sirkuit tembaga cetak
(1) Persiapan substrat
Memilih laminasi berlapis tembaga-yang sesuai adalah langkah pertama dalam produksi. Bahan laminasi berlapis tembaga yang umum mencakup papan serat kaca epoksi FR-4, yang memiliki sifat listrik dan kekuatan mekanik yang baik dan cocok untuk sebagian besar papan sirkuit biasa; Untuk papan sirkuit untuk transmisi sinyal frekuensi tinggi, bahan frekuensi tinggi seperti polytetrafluoroethylene akan digunakan sebagai substrat. Setelah menentukan media, perlu dilakukan pemotongan sesuai dengan dimensi desain untuk memenuhi spesifikasi papan sirkuit, dan membersihkan permukaan media untuk menghilangkan kotoran seperti minyak dan debu, untuk memastikan daya rekat dan keakuratan proses selanjutnya.
(2) Transfer grafis
Transfer grafis adalah proses mentransfer grafik sirkuit yang dirancang ke-laminasi berlapis tembaga, biasanya menggunakan metode seperti sablon dan metode fotokimia.
Sablon: Melapisi-tinta tahan korosi pada laminasi berlapis tembaga-melalui sablon. Area berongga pada pelat layar memungkinkan tinta melewati dan menempel pada permukaan foil tembaga, membentuk pola-tahan korosi. Metode ini relatif mudah dioperasikan,-hemat biaya, dan cocok untuk produksi papan sirkuit dengan persyaratan presisi rendah.
Metode fotokimia: Pertama, lapisan penahan fotosensitif dilapisi secara merata pada permukaan papan berlapis tembaga-. Kemudian, film negatif dengan pola sirkuit melekat erat pada papan berlapis tembaga-, dan penahan fotosensitif mengalami reaksi fotokimia melalui paparan sinar ultraviolet. Setelah pemaparan, bagian penahan yang tidak terpapar dilarutkan dan dihilangkan melalui perlakuan pengembangan, sedangkan bagian penahan yang terbuka mengeras untuk membentuk pola penahan. Metode fotokimia memiliki presisi tinggi dan dapat menghasilkan sirkuit halus, yang banyak digunakan dalam produksi papan sirkuit-presisi tinggi.
(3) Mengetsa
Etsa adalah langkah inti dari keseluruhan proses. Tempatkan laminasi berlapis tembaga-yang telah mengalami transfer grafis ke dalam mesin etsa dan rendam dalam larutan etsa. Larutan etsa yang umum meliputi larutan etsa tembaga klorida asam, larutan etsa basa, dll. Selama proses etsa, larutan etsa mengalami reaksi kimia dengan foil tembaga yang tidak terlindungi, dan secara bertahap melarutkan foil tembaga. Untuk memastikan keseragaman dan keakuratan etsa, parameter seperti suhu, konsentrasi, waktu etsa, dan kecepatan pengadukan larutan etsa perlu dikontrol secara ketat. Misalnya, suhu atau waktu pengetsaan yang berlebihan dapat menyebabkan pengetsaan berlebih, menyebabkan sirkuit menjadi lebih tipis atau bahkan putus; Jika suhu terlalu rendah atau waktu terlalu singkat, pengetsaan tidak sempurna dapat terjadi.
(4) Penghapusan film dan perawatan permukaan
Setelah etsa selesai, lapisan penahan harus dihilangkan. Untuk photoresist yang digunakan dalam metode fotokimia, larutan alkali biasanya digunakan untuk perawatan penghilangan film; Tinta-tahan korosi untuk sablon dapat dihilangkan dengan bahan pelepas tertentu. Setelah menghilangkan lapisan tahan korosi, bersihkan permukaan papan sirkuit untuk menghilangkan sisa bahan kimia dan kotoran. Untuk meningkatkan kemampuan solder dan ketahanan oksidasi papan sirkuit, perawatan permukaan juga diperlukan, dan proses umum termasuk penyemprotan timah, pengendapan kimia emas, pengendapan perak, dll.
(5) Pengujian dan perbaikan
Melakukan pemeriksaan menyeluruh terhadap papan sirkuit yang telah selesai, termasuk inspeksi visual, untuk memeriksa apakah rangkaian telah selesai, apakah terdapat korsleting atau rangkaian terbuka; Ukur ukurannya untuk memastikan bahwa dimensi papan sirkuit memenuhi persyaratan desain; Pengujian kinerja listrik, mendeteksi kinerja konduktivitas dan isolasi rangkaian. Untuk cacat yang terdeteksi, seperti gerinda sirkuit, titik korsleting, dll., harus diperbaiki untuk memastikan kualitas papan sirkuit memenuhi standar.
3, Poin teknis utama untuk mengetsa papan sirkuit tembaga tercetak
(1) Kontrol akurasi garis
Dengan peningkatan berkelanjutan dalam integrasi perangkat elektronik, persyaratan akurasi rangkaian papan sirkuit juga meningkat. Untuk mencapai produksi garis-garis halus, diperlukan-peralatan eksposur presisi tinggi dan-film berkualitas tinggi dalam proses transfer grafis untuk memastikan keakuratan transfer grafis; Selama proses etsa, parameter larutan etsa dan waktu etsa harus dikontrol secara tepat untuk menghindari dampak etsa yang berlebihan atau tidak mencukupi pada keakuratan rangkaian. Selain itu, teknologi pencitraan langsung laser yang canggih dapat digunakan untuk menggantikan metode pemaparan film tradisional, sehingga semakin meningkatkan keakuratan rangkaian.
(2) Mengetsa keseragaman
Keseragaman etsa secara langsung mempengaruhi kualitas dan kinerja papan sirkuit. Untuk memastikan pengetsaan yang seragam, selain mengontrol secara ketat parameter larutan pengetsaan, struktur dan mode kerja peralatan pengetsaan juga perlu dioptimalkan. Misalnya, dengan menggunakan mesin etsa semprot, larutan etsa didistribusikan secara merata pada permukaan papan sirkuit melalui tekanan semprotan dan laju aliran yang seragam; Selama proses etsa, pastikan papan sirkuit mempertahankan kondisi gerakan yang baik dalam larutan etsa untuk menghindari etsa lokal yang berlebihan atau tidak mencukupi.
(3) Perlindungan Lingkungan
Selama proses produksi papan sirkuit tembaga terukir, sejumlah besar air limbah, gas buang, dan residu limbah dihasilkan, yang mengandung zat berbahaya seperti tembaga, ion logam berat, dan bahan kimia. Untuk mengurangi pencemaran lingkungan, perlu dibangun sistem pengolahan lingkungan yang komprehensif. Netralisasi, sedimentasi, filtrasi dan pengolahan lainnya dilakukan pada air limbah untuk menghilangkan ion logam berat dan bahan kimia, sehingga memenuhi standar pembuangan; Perawatan pemurnian gas buang untuk menghilangkan gas berbahaya; Mengklasifikasikan, mengumpulkan, dan mengolah residu limbah untuk mencapai daur ulang dan pemanfaatan sumber daya.
4, Masalah umum dan solusi untuk papan sirkuit tembaga tercetak
(1) Hubungan pendek saluran
Hubungan pendek pada rangkaian dapat disebabkan oleh rusaknya lapisan penahan pada saat proses transfer grafis, menempelnya lapisan penahan karena celah yang kecil, atau pengetsaan yang tidak sempurna. Solusinya adalah dengan memeriksa secara ketat kualitas lapisan-tahan korosi selama transfer grafis untuk memastikan integritasnya dan tidak ada kerusakan; Rancang jarak antar saluran secara wajar untuk menghindari risiko korsleting yang disebabkan oleh jarak yang terlalu kecil; Optimalkan parameter proses pengetsaan untuk memastikan pengetsaan menyeluruh.
(2) Pemutusan garis
Kerusakan saluran biasanya disebabkan oleh pengetsaan berlebihan, pengelupasan lapisan-tahan korosi, atau permukaan media yang tidak rata. Dengan mengontrol waktu etsa dan konsentrasi larutan etsa secara tepat, etsa yang berlebihan dapat dicegah; Sebelum mengaplikasikan bahan anti-korosi, permukaan media harus dirawat secara menyeluruh untuk meningkatkan daya rekat lapisan anti-korosi; Pilih material substrat dengan kualitas mumpuni dan permukaan halus untuk mengurangi terjadinya pemutusan sirkuit.
(3) Kecepatan etsa tidak stabil
Kecepatan etsa yang tidak stabil dapat menyebabkan etsa tidak merata dan mempengaruhi keakuratan rangkaian. Hal ini mungkin disebabkan oleh fluktuasi konsentrasi larutan etsa, kontrol suhu yang tidak akurat, atau pengadukan larutan yang tidak merata. Solusinya mencakup pengujian rutin dan penyesuaian konsentrasi larutan etsa, pemasangan sistem kontrol suhu yang tepat untuk memastikan suhu larutan etsa stabil; Optimalkan perangkat pengaduk pada mesin etsa untuk memastikan pencampuran larutan yang seragam.