PCB电路板蚀刻设备调整及与侵蚀溶液的相互作用关系

在印制电路加工中，氨性蚀刻是一个较为精细和复杂的化学反应过程。反过来说它又是一个易于进行的工作。一旦工艺上调通，就可以连续进行出产。枢纽是一旦开机就需保持连续工作状态,不宜干干停停。蚀刻工艺在极大的程度上依靠设备的良好工作状态。就目前来讲，不管使用何种蚀刻液，必需使用高压喷淋，而且为了获得较整洁的线条侧边和高质量的蚀刻效果，必需严格选择喷嘴的结构和喷淋方式。

为得到良好的侧面效果,泛起了很多不同的理论,形成不同的设计方式和设备结构。这些理论往往是大相径庭的。但是所有有关蚀刻的理论都承认这样一条最基本的原则，即尽量快地让金属表面不断的接触新鲜的蚀刻液。对蚀刻过程所进行的化学机理分析也证明了上述观点。在氨性蚀刻中，假定所有其它参数不变，那么蚀刻速率主要由蚀刻液中的氨（NH3）来决定。因此用新鲜溶液与蚀刻表面作用,其目的主要有两个：一是冲掉刚刚产生的铜离子；二是不断提供进行反应所需要的氨（NH3）。

在印制电路产业的传统知识里,特别是印制电路原料的供给商们,大家公认,氨性蚀刻液中的一价铜离子含量越低，反应速度就越快.这已由经验所证明。事实上，很多的氨性蚀刻液产品都含有一价铜离子的特殊配位基（一些复杂的溶剂），其作用是降低一价铜离子(这些等于他们的产品具有高反应能力的技术秘诀 ),可见一价铜离子的影响是不小的。将一价铜由5000ppm降至50ppm，蚀刻速率会进步一倍以上。

因为蚀刻反应过程中天生大量的一价铜离子，又因为一价铜离子老是与氨的络合基牢牢的结合在一起,所以保持其含量近于零是十分难题的。通过大气中氧的作用将一价铜转换成二价铜可以去除一价铜。用喷淋的方式可以达到上述目的。

这就是要将空气通入蚀刻箱的一个功能性的原因。但是假如空气太多，又会加速溶液中的氨损失而使PH值下降，其结果仍使蚀刻速率降低。氨在溶液中也是需要加以控制的变化量。一些用户采用将纯氨通入蚀刻储液槽的做法。这样做必需加一套PH计控制系统。当自动测得的PH结果低于给定值时，溶液便会自动进行添加。

在与此相关的化学蚀刻（亦称之为光化学蚀刻或PCH）领域中,研究工作已经开始，并达到了蚀刻机结构设计的阶段。在这种方法中,所使用的溶液为二价铜，不是氨-铜蚀刻。它将有可能被用在印制电路产业中。在PCH产业中，蚀刻铜箔的典型厚度为5到10密耳（mils），有些情况下厚度则相称大。它对蚀刻参量的要求常常比PCB产业中的更为苛刻。

有一项来自PCM产业系统中的研究成果，目前尚未正式发表，但其结果将是令人线人一新的。因为有较雄厚的项目基金支持，因此研究职员有能力从长远意义上对蚀刻装置的设计思惟进行改变,同时研究这些改变所产生的效果。好比,与锥形喷嘴比拟，最佳的喷嘴设计采用扇形，并且喷淋集流腔（即喷嘴拧进去的那段管子）也有一个安装角度,能对进入蚀刻舱中工件呈30度喷射.假如不进行这样的改变，那么集流腔上喷嘴的安装方式会导致每个相邻喷嘴的喷射角度都不是完全一致的。第二组喷嘴各自的喷淋面与第一组相对应的略有不同（它表示了喷淋的工作情况）。这样使喷射出的溶液外形成为叠加或交叉的状态。从理论上讲，假如溶液外形相互交叉，那么该部门的喷射力就会降低，不能有效地将蚀刻表面上的旧溶液冲掉而保持新溶液与其接触。在喷淋面的边沿处，这种情况尤其凸起。其喷射力比垂直方向的要小得多。

这项研究发现,最新的设计参数是65磅/平方英寸（即4+Bar）。每个蚀刻过程和每种实用的溶液都有一个最佳的喷射压力的题目,而就目前来讲，蚀刻舱内喷射压力达到30磅/平方英寸（2Bar）以上的情况微乎其微。有一个原则，即一种蚀刻溶液的密度（即比重或玻美度）越高，最佳的喷射压力也应越高。当然这不是单一的参数。另一个重要的参数是在溶液中控制其反应率的相对淌度（或迁移率）。