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            蝕刻機技術應用

            智能真空蝕刻技術:一項改良的超細精密蝕刻技術

            蝕刻生產過程中基本步驟之一,簡單的講就是基底金屬被抗蝕層覆蓋,沒有被抗蝕層保護的金屬與蝕刻劑發生反應,從而被咬蝕掉,形成設計圖形的過程。當然,蝕刻原理用幾句話就可以輕而易舉地描述,但實際上蝕刻技術的實現還是頗具有挑戰性,特別是在生產微細尺寸時,很小的寬公差要求,不允許蝕刻過程存在任何差錯,因此蝕刻結果要恰到好處,不能變寬,也不能過蝕。 進一步解釋蝕刻的過程,蝕刻制造商更愿意使用水平的蝕刻線進行生產,以實現大程度上的生產自動化,使生產成本降低,但是水平蝕刻也不是十全十美,無法消除的“水池效應”使板的上表面和下表面產生不同的蝕刻效果,板邊的蝕刻速率比板中心的蝕刻速率快,有時候,這種現象會使板面上的蝕刻結果產生比較大的差異。 也就是說,“水池效應”會使板邊上過蝕比板中心的線路過蝕大,甚至精心進行的修正,來補償不同的蝕刻速率也會出現失敗,因為要獲得超細的產品必須非常精細的控制蝕刻公差。

            這種情況導致蝕刻速率的變化是十分顯著的。位板上面,靠近板邊的部分,蝕刻液更容易流出板外,新舊蝕刻液更容易進行交換,因此保持了較好的蝕刻速率。而在板中心的位置,比較容易形成“水池”情況,蝕刻劑的流動因此受到限制,富含離子的溶液流出板面相對要難一些,結果對比板邊或板的下面,蝕刻效率降低,蝕刻效果變差。實際上,在實踐中不太可能避免“水池效應”,因為鏈條式的水平傳動輥輪會阻止蝕刻液的排出,結果導致蝕刻液在輥輪間積聚,這種現象在生產面積較大的板或超微細線路時更加明顯,即使是采用了比較特殊的生產過程控制和補償方式,例如水平于傳輸方向可獨立調整的噴淋系統、增加振蕩式的噴淋管及增加矯正性的再蝕刻段等,如果沒有巨大的技術投入,這個問題也無法很好解決,于是實現避免“水池效應”的目標又不不得不回到起點,重新開始。

            華誼智能公司自研發出了一項新的蝕刻的技術,該技術通過加裝智能的抽氣裝置系統,吸取富含離子的舊蝕刻液,從而增加板上面蝕刻液的交換,有效的阻止“水池”產生,該技術被稱作“智能真空蝕刻”。

            真空蝕刻設備設計令人印象深刻。應用該技術的蝕刻機蝕刻槽內排布有噴淋管、噴淋頭等管線系統,還包括位于傳動面近距離的上方與噴淋管之間的真空抽吸單元。這些真空抽吸單元吸取噴淋到印制板表面已經發生過反應的蝕刻液,然后將其返回到蝕刻液槽內。這里的“真空”一詞指的是噴淋操作系統產生負壓,產生一個吸取力,剛剛好可以阻止蝕刻液“水池”的出現,當然即使的板生產也不會受到吸力的影響,都可以非常精確的進行加工。抽吸單元連結在傳動系統上的固定桿上,特別設計的間距使各種厚度的板都可以加工,這意味著不需要再顧慮板的厚度類型。經過多次測試的數據顯示:0.1mm厚鋼板±0.006mm,0.2mm厚板±0.01mm,如半刻產品板上表面和下表面的均勻度異也非常小。

            使用真空蝕刻技術的生產廠家進行全面的實驗后發現,該技術可以獲得高質量的蝕刻結果,在數值上都是十分令人滿意。

            當然,實際的蝕刻結果還要受生產工廠具體的一系列其它因素的影響。例如干膜的厚度的影響,曝光和顯影過程的質量對蝕刻結果的影響,板厚度對蝕刻結果的作用等等,這些條件都扮演著重要角色,總的來說,根據經驗,有50%的蝕刻效果是由蝕刻過程和蝕刻液的交換情況決定的。

            智能真空蝕刻技術也顯示了其它方面一系列的長處: 1、 蝕刻過程的能力被更有效的發揮,因為更高的蝕刻速度會使板通過蝕刻段的時間縮短,蝕刻過程的產量必然增加了。 2、 蝕刻過程在開始的蝕刻段即可完成,因此一般常用的蝕刻校正補償段可以取消。 3、 減少設備的維護工作量,相應的成本也可以減少。 4、 使用這項技術,可以使設備生產超細精密的能力提高, 5、 設備具有的可調節噴管壓力的間歇噴淋系統可以取消。真空蝕刻技術的設計確保水池效應小化,抽吸系統的設計使達到這樣的目的更加簡單。 6、 真空蝕刻技術可以同時將抽取系統和蝕刻噴淋系統放置在同一蝕刻槽內,因此蝕刻機的結構會更短、更緊湊。 另外,真空蝕刻技術還可帶來的好處,就是蝕刻機的噴淋管的方向可以安排在與板傳送橫切的方向上,而通常用于微細加工的蝕刻,噴淋管排布的方向與板傳送的方向是一致的,這樣才可以使板邊和板中心獲得不同噴淋壓力。噴淋管橫向的排布,幷將噴淋管向板流入方向調整到恰當的角度,可以縮短更換噴嘴需要的時間,更容易進行維護操作。 真空蝕刻技術擁有非常巨大的應用潛力,因為它特別適合微網孔、方框或半刻加工。早期的針對50微米以下的實驗,其結果就顯示了該技術十分有價值,也經過了更深入的審視和討論; 目前發明的真空蝕刻機所有跡象表明的都非常令人鼓舞打破傳統。特別有意義的是,通過實驗驗證,應用該技術的設備不僅可以使用的氯化銅蝕刻液生產,而且還可使用三氯化鐵蝕刻液進行生產,雖然這種蝕刻液需要更長的加工時間,但可以獲得更垂直的側壁。

            應用該技術的系統,提高產品精密度,生產時間效率提高三分之一,投資金也可以很快的收回,給企業帶來無價值觀!
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