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和復雜的化學反應過程。反過來說它又是一個易于進行的工作。一旦工藝上調(diào)通，就可以連續(xù)進行生產(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。對蝕刻過程所進行的化學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；二是不斷提供進行反應所需要的氨（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商們,大家公認,氨性蝕刻液中的一價銅離子含量越低，反應速度就越快.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)。當自動測得的PH結(jié)果低于給定值時，溶液便會自動進行添加。

在與此相關(guān)的化學蝕刻（亦稱之為光化學蝕刻或PCH）領(lǐng)域中,研究工作已經(jīng)開始，并達到了蝕刻機結(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意義上對蝕刻裝置的設(shè)計思想進行改變,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（即噴嘴擰進去的那段管子）也有一個安裝角度,能對進入蝕刻艙中工件呈30度噴射.如果不進行這樣的改變，那么集流腔上噴嘴的安裝方式會導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越高。當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率的相對淌度（或遷移率）。

四.關(guān)于上下板面,導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，板子后進入的部分進入時堆積已形成，并減慢其蝕刻速度。

五.印刷線路板蝕刻設(shè)備的維護

蝕刻設(shè)備維護的最關(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，甚至會對蝕刻液的化學平衡產(chǎn)生影響。同樣,如果蝕刻液出現(xiàn)過量的化學不平衡，結(jié)渣就會愈加嚴重。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。這就應該用較強的鹽酸作適當?shù)厍鍧嵒驅(qū)θ芤哼M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。