Травление меди (1074342), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Тем не менее, необходимаустановка форсунок производительностью5,7 л/мин для распыления большего объема раствора травления, так как без избыточной кислоты дополнительного неконтролируемого бокового травления вследствие регенерации не происходит.• Горизонтальная возвратно-поступательная осцилляция необходима по той жепричине, что и в системах с высокой концентрацией свободной кислоты.
Благодаряей поддерживается постоянный угол распыления 90°.• Давление 3 бар: это требование тесно связано с производительностью форсунок5,7 л/мин. При отсутствии избыточнойсвободной кислоты необходимо более высокое давление и объем поступающего травителя для травления в направлении вниз.Бокового травления не происходит, поскольку нет избытка кислоты. Следовательно, подача травильного раствора может осуществляться под бóльшим давлением и в большем объеме без возникновенияпроблем с качеством, вызываемых подтравливанием в присутствии свободнойкислоты.• Компенсация за счет фотошаблона:поскольку кислотного подтравливания43не происходит, нет необходимости увеличивать ширину травильного резиста во избежание чрезмерного травления на верхней поверхности проводников до завершения травления в промежутках между ними,если толщина меди не превышает 70 мкм.В любом случае, компенсация за счет фотошаблона значительно сокращается.Хотя системы как с высокой концентрацией свободной кислоты, так и с нулевой концентрацией, могут быть оптимизированыдля достижения наилучшей производительности, системы с нулевой концентраций всегда обладают преимуществом в качестве, таккак для них не характерен основной недостаток первых — кислотное подтравливание.При этом даже не рассматриваются другиенегативные стороны, такие как низкая стабильность растворов травления с высокойконцентрацией свободной кислоты и плохиеусловия окружающей среды.Некоторые технологи могут предположить,что при использовании системы Vis-U-Etchим придется пожертвовать скоростью травления для достижения качества.
Но основным фактором, влияющим на скорость травления, является правильная конструкция установки травления.Обзор установок травленияОдин из ведущих дистрибьюторов OxfordV.U.E. на западе США — компания CircuitResearch Corporation приняла участие в сбореинформации и создании сводной таблицы, демонстрирующей влияние нормальности, плотности распределения форсунок и давления распыления на скорость травления (см. табл. 2).Важно отметить, что в данной таблицене представлены результаты тестированиявсех моделей оборудования каждого из производителей, так же, как и не отражен срокэксплуатации используемых установок травления.
Не ставилась цель рекламировать туили иную марку оборудования. Установкитравления, включенные в данный обзор, могут существовать в различных конфигурациях, с различными спецификациями и характеризоваться различной производительностью. Цель данной таблицы — показатьчитателю, как различные характеристикикаждой из установок влияют на скоростьтравления.Первое, что привлекает внимание — этоскорость для однометровой секции, так какэто наглядный показатель скорости травления установки в целом.
Но это не показателькачества травления. После детального сравнения быстрых и медленных установок мыотмечаем, что показатели нормальностирасположены в таблице без определенногопорядка и некоторые из наименьших значений нормальности оказались внизу списка,поскольку относятся к наиболее медленнымустановкам.
Адекватную картину представляют плотность распределения форсуноки давление распыления.Как можно видеть из представленных данных, установки травления, характеризующи-Tehnol_v_EP_1(1)_web.qxd3/18/200512:02 PMPage 44Технологии в электронной промышленности, № 1’2005Средняя скорость,медь 35 мкм (на 1м)1,700,69Schmid5,183,300,63ACS5,483,040,55IS2,001,090,54Хлорат натрия/VisUEtch 5 <0,04NChemcut3,651,870,51Хлорат натрия/VisUEtch 5Chemcut6,093,040,50Хлорат натрия/ОВПХлорат натрия/VisUEtch 5 < 0,04NПлоскийфакел811303,0/2,7Давление(бар)Скорость, медь 35мкм (м/мин)2,44ТипфорсунокКоличествофорсунок (на 1,22м)Длина камерытравления (м)IPS/WTAТип травителя/метод контроляНормальностьПроизводительоборудованияТаблица 2Типосцилляции3,0Возвратносверху/поступательное2,7 снизуВозвратнопоступательноеХлорат натрия/ОВП2,0–2,2NПлоскийХлорат натрия/ОВП1,5NКонусообр.553,2/1,8По дугеПлоский1343,0/2,6Отсутствует0,06NКонусообр.702,4/2,1По дуге2,0NКонусообр.982,1/2,1По дугеНет данныхнетданных2,0/2,0По дугеПо дугеChemcut2,441,220,50H2O2/ОВП3,05–3,45NChemcut4,872,280,47Хлорат натрия/ОВП1,5NКонусообр.702,4/2,4Chemcut4,872,280,47Хлорат натрия/ОВП2,0NКонусообр.702,7/2,6По дугеIS2,741,220,44Хлорат натрия/ОВП1,4NКонусообр.552,8/1,6ОтсутствуетChemcut3,651,600,44Хлор/ОВП1,2–1,4N Конусообр.562,0/2,0По дугеHollmuller2,801,220,43Хлорат натрия/VisUEtch 51,8NПлоский1632,0/1,9ВозвратнопоступательноеACS3,651,570,43Хлор/ОВП2,0NКонусообр.552,0/4,0По дуге 40 в минSnic7,313,100,42Хлорат натрия/VisUEtch 50,06NПлоский/Конусообр.56Сверху:1,0–1,3/возвратно1,0–1,3 поступательное;снизу: отсутствуетChemcut 5473,651,520,41Хлор/ОВП2,0–2,1N Конусообр.702,3/1,5Нет данныхнетданных2,0/2,0По кругу3,05–3,45NHyoki3,651,520,41H2O2/ОВПChemcut4,871,830,37Хлорат натрия/ОВП2,0–2,5N Конусообр.561,9–2,0/1,9–2,0По дугеChemcut2,440,780,32Хлорат натрия/ОВП1,5–2,0N Конусообр.562,3/2,3По дугеНет данныхКонструкция Vis&U&Etch 5Система контроля Vis-U-Etch 5 состоитиз трех основных модулей: электронного,химического и блока управления, которыезакреплены на стене рядом с установкойтравления (рис.
8).Химическая секция устанавливается рядомс установкой травления для точности и быстроты действия регенерации, в то время какэлектронная секция может быть установленана расстоянии до 3 м, где нет агрессивной атмосферы, способствующей коррозии, но в зоне необходимой видимости. Электронная секция имеет прозрачную фронтальную сторонуиз ПВХ, обеспечивающую текущий контрольиндикаторов без необходимости ее открывания.Применение дополнительного компьютерапозволяет осуществлять статистический контроль (SPC) расхода химикатов. SPC-функция может быть также использована для дистанционного мониторинга несколькимикомпьютерами во внутренней сети посредством стандартного веб-броузера.
Автоматически контролируемая система расхода обеспечивает максимальную надежность, а современная система оповещения при нарушенияхподачи химикатов и защитный выключательобеспечивают максимальную безопасностьработы. Высококачественная герметизациягарантирует обслуживание в течение многихлет без ремонта.Секция химикатов расширяема для любыхобъемов травления.
Для управления подачейхимикатов используется давление от установки травления, поэтому нет необходимости в приобретении дорогих дополнительныхнасосов.Пояснения к таблице:Колонка 3: Cредняя скорость конвейера при травлении заготовок с толщиной меди 35 мкм до полногостравливания.Колонка 4: Cредняя скорость конвейера при травлении заготовок с толщиной меди 35 мкм до полногостравливания в модуле длиной 1 метр. Это позволяет лучше сравнить установки травления путем сравнения ихскоростей в пересчете на однометровую секцию, так как длина камер травления этих установок различна.Большее число означает большую скорость травления.Колонка 5: Тип используемого окислителя (хлорат натрия, перекись водорода, газообразный хлор)и используемая система контроля (VisUEtch 5 либо ОВП/нормальность).Колонка 6: Установленное в процессе тестирования содержание свободной кислоты в используемом растворетравления (нормальность, N).Колонка 7: Тип применяемых форсунок (плоский или конусообразный факел распыления).Колонка 8: Число форсунок на 4футовую (1,22 м) длину камеры, сверху и снизу.Колонка 9: Давление распыления по показаниям шкал манометров для верхних и нижних форсунок.Колонка 10: Тип осцилляции: горизонтальная возвратнопоступательная, по дуге (качание над/под заготовками)либо по кругу (форсунки вращаются по кругу над/под заготовками, обеспечивая контакт струй с заготовкамипод углом 90°).Электронная секцияРис.
8Химическая секцияеся максимальным давлением распыления,обычно обладают более высокой скоростьютравления, так же, как и установки с большим числом форсунок. Важно также отметить, что применение большого числа форсунок при низком давлении распыления даетв результате невысокую скорость травления(установка Hollmuller), в то время как эффект от использования меньшего числа форсунок, но при высоком давлении на верхнейстороне заготовок все же ощутимее (установка ACS).Что касается нормальности… Если бы содержание свободной кислоты действительновлияло на скорость травления, все пять протестированных установок с системой Vis-UEtch 5 оказались бы в самом низу списка.На самом деле, установка с контроллеромVis-U-Etch 5 при нормальности 0,06N былапятой по скорости даже при том факте, чточисло форсунок, которым она снабжена, на46% меньше, а верхнее и нижнее давление на20% меньше, чем у самой быстрой установкитравления (без системы Vis-U-Etch 5).Взгляд на самую медленную установкус контроллером Vis-U-Etch 5 обнаруживаетистинную причину низкой производительности: слишком малое число форсуноки чрезвычайно низкое давление распыления.Блок управления44www.finestreet.ruTehnol_v_EP_1(1)_web.qxd3/18/200512:02 PMPage 45Печатные платыТак как при введении корректирующихреактивов происходит увеличение объематравильного раствора, излишки объема сливаются через ограничитель уровня в емкостьдля сбора отработанного раствора, концентрация меди в котором составляет 200 г/ли более.
Утилизировать такие концентрированные растворы проще, а уменьшение объема отработанных растворов снижает затраты на их транспортировку.Возможно оснащение травильной камеры змеевиком-конденсатором для предотвращения потерь воды при испарении.Большие потери воды на испарение происходят на установках, которые ранее работали на системе «ОВП/ нормальность», где устанавливалась мощная вытяжная вентиляция во избежание скопления газообразногохлора внутри травильной камеры. В случаеработы с Vis-U-Etch 5 мощность вытяжнойвентиляции минимальна, и система можетработать без специального контроллераплотности раствора (Baume Limiter***), таккак потребность в воде сократится в несколько раз.У системы контроля и регенерации хлорида меди, основанной на светопроницаемости,реализованной в контроллере Vis-U-Etch 5,имеются следующие преимущества:• Метод светопроницаемости не требует перекалибровки, как в других системах, использующих окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), нормальность(N) и удельный вес.www.finestreet.ru• Стеклянные фотоэлементы чувствительны до накопления 250 г меди на литр травильного раствора.• Способность работать при высоком содержании меди позволяет достигать высокойскорости травления — точка брейк-поинтадостигает 60 с для меди 35 мкм и зависитот типа травильного раствора.• Высокое содержание меди означает болееполное использование травильного раствора и меньшее количество отходов.• Более высокий показатель травления, чемпри аммиачном травлении, позволяет травить тонкие проводники при более низкихзатратах.• Более высокий показатель травленияпо сравнению с другими контроллерамикислых травильных растворов.• Жесткий контроль травильного раствораобеспечивает отсутствие свободной кислоты, что означает отсутствие выделения газообразного хлора и запаха от раствора,а также безопасность для окружающей среды и оборудования.• Минимальные затраты на травление, таккак используются недорогие и легко доступные химикаты.• Стабильность параметров процесса.• Самоконтроль ошибок (в виде датчиков возможного выхода из строя некоторых ЗИП)снижает процент брака в производстве.• Максимальная безопасность работы.В заключение хотелось бы вернуться к главной теме статьи — качеству травления — важнейшему фактору, определяющему возможности производства, то есть классу точности производимых печатных плат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
