PCB 板蚀刻加工的关键步骤与工艺优化

　　PCB板（印刷电路板）蚀刻是将覆铜板上多余的铜箔去除，形成预设电路图形的核心工序，其加工质量直接影响电路板的导电性和可靠性，以下是详细步骤及工艺优化要点。

　　第一步：覆铜板预处理。选用FR-4覆铜板（环氧树脂玻璃布基板），首先进行裁板，根据PCB板尺寸用裁板机裁剪，裁剪后用砂纸去除边缘毛刺。预处理包括除油、微蚀和清洗：将覆铜板放入碱性除油剂（浓度8%-10%）中，温度45-50℃，浸泡8-10分钟，去除表面油污和指纹；随后放入微蚀液（硫酸-过氧化氢体系，浓度15%-20%），温度30-35℃，浸泡2-3分钟，去除铜箔表面的氧化层和钝化膜，增强光刻胶与铜箔的附着力；最后用去离子水进行三次清洗，每次5分钟，确保表面无残留药剂，烘干温度80℃，时间15分钟。

　　第二步：干膜光刻胶贴覆。采用热压贴膜工艺，将干膜光刻胶（厚度25-35μm）覆盖在覆铜板表面，贴膜机温度控制在100-110℃，压力0.3-0.4MPa，速度1-2m/min。贴膜过程中需确保干膜与覆铜板紧密贴合，无气泡、无褶皱，边缘压实，避免蚀刻液从缝隙渗入。贴膜后进行冷却，将覆铜板放置在室温下10分钟，使干膜定型。

　　第三步：电路图形曝光。制作高精度电路掩膜版（采用镀铬玻璃掩膜版，分辨率≥500dpi），将掩膜版与贴好干膜的覆铜板通过曝光机对位，对位精度控制在±0.02mm以内。曝光采用紫外线光源，曝光能量控制在100-120mJ/cm²，时间50-60秒，确保干膜充分感光。对于双层PCB板，需同时对两面进行曝光，采用双面曝光机，确保两面电路图形精准对齐。

　　第四步：显影与图形检查。显影液选用碳酸钠溶液（浓度1%-1.5%），温度28-30℃，将覆铜板放入显影槽中，浸泡4-6分钟，期间用喷淋方式搅拌，使未曝光的干膜溶解脱落，露出需要蚀刻的铜箔区域。显影完成后用去离子水冲洗，随后进行AOI（自动光学检测），通过检测设备扫描电路图形，识别短路、断路、图形偏移等缺陷，不合格产品立即返修，合格产品进入蚀刻工序。

　　第五步：酸性蚀刻与工艺控制。PCB板蚀刻常用酸性氯化铜蚀刻液（主要成分：氯化铜200-220g/L，盐酸150-180mL/L），蚀刻机采用喷淋式结构，温度控制在45-50℃，喷淋压力0.25-0.35MPa，蚀刻时间3-5分钟。蚀刻过程中需实时监控蚀刻液浓度和铜离子含量，当铜离子浓度超过120g/L时，及时补充新鲜蚀刻液，维持蚀刻速率稳定。为减少侧蚀（蚀刻液横向腐蚀铜箔），在蚀刻液中添加适量的侧蚀抑制剂（如氯离子稳定剂），将侧蚀量控制在≤0.01mm。

　　第六步：脱膜与后处理。蚀刻完成后，将PCB板放入脱膜液（氢氧化钠溶液，浓度5%-8%）中，温度50-55℃，浸泡5-7分钟，去除表面的干膜光刻胶。脱膜后用去离子水冲洗3次，每次5分钟，随后进行酸洗中和，将PCB板放入5%的盐酸溶液中浸泡2分钟，去除残留的氧化铜，再用去离子水冲洗干净。最后进行烘干、检测和阻焊处理：烘干温度75℃，时间20分钟；通过万用表检测电路通断性和电阻值，确保符合设计要求；在电路表面涂覆阻焊油墨，固化后形成保护层，防止氧化和短路，完成PCB板蚀刻加工。

　　工艺优化要点：为提高蚀刻效率，采用逆流漂洗工艺，减少水资源消耗和蚀刻液浪费；通过自动添加系统控制蚀刻液浓度和温度，维持工艺稳定性；对于高密度PCB板，采用激光直接成像（LDI）技术替代传统掩膜版曝光，提高图形分辨率和对位精度；蚀刻后增加水洗次数和超声清洗，确保残留蚀刻液彻底去除，提升PCB板的可靠性。