浅谈蚀刻因子的计算方法

浅谈蚀刻因子的计算方法

田玲

李志东

５１０７３０）

（广州市兴森电子有限公司，广东广州

摘要

文章针对业内不同蚀刻因子的计算方法做了较详尽的分析，并结合试验验证进而提出对蚀刻因子计算方法

蚀刻因子；计算方法；侧蚀

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９一００９６（２００７）１２一００５５一０２

的一点看法，对于蚀刻因子的正确运用有一定的参考价值。

关键词

中图分类号：ＴＮ４１

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Ｋｅｖｗｏｒｄｓ

ｆ）前言

众所周知，ＰＣＢ导线是通过化学蚀刻而形成的。由于蚀刻液是从露铜表面开始向内部（或下面）逐步进行蚀刻的，所以向内部（下面）垂直蚀刻的同时，也向侧面铜箔进行水平蚀刻，形成所谓的蚀刻侧蚀现象。为了定量比较蚀刻线的蚀刻质量（侧蚀大小），我们定义了蚀刻因子，用其作为定量衡量蚀刻质量和蚀刻线蚀刻能力的指标。

然而，对于蚀刻因子的实际计算却一直存在多种理解，本文在理论与试验相结合的基础上，对蚀刻因子的不同计算方法进行了探讨，并提出了对蚀刻因子计算方法的一点看法。

计算依据的，具体计算公式如下（图１）：

蚀刻因子一蚀刻线厚，【（下线宽一上线宽），２】

图１蚀刻因子计算方法１

１．２计算方法分析

由于设备和操作等因素的影响，蚀刻过程通常会呈现三种可能状态：蚀刻不足、正常蚀刻和过度蚀刻（图２）。正常蚀刻状态（理想状态）是指蚀刻后蚀刻下线宽与蚀刻抗蚀层宽度相等的状态，此时按方法ｌ公式计算出的蚀刻因子为理想蚀刻因子，可

１蚀刻因子计算方法１

１．１

计算公式

方法１是部分人对蚀刻因子的理解结果，计算

方法是以蚀刻过程完成后蚀刻线的上线宽和下线宽为

Ｐｒｉｎｔｅｄｃ．ｒｃｕ＿ｔ｜ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００７Ｎｏ．１

２………

万方数据　

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…………………………………………………………

以真实反映蚀刻线的蚀刻能力。但是，对于我们实际蚀刻过程中经常出现蚀刻不足或过度蚀刻（过蚀较常见，以此为例），如仍使用方法ｌ计算就会造成蚀刻

因子的计算偏差。分析偏差原因可知：从蚀刻到露基

材起，蚀刻线路后续形成过程中，由于线路上表面有抗蚀层的保护，不易受药水侵蚀，药水交换不好，所以蚀刻反应速率比较慢；而线路下表面与药水充分接触，交换很好，所以蚀刻反应速率比较快。随着蚀刻的进行，上下线宽之间的线宽差异（下线宽一上线宽）慢慢缩小，在过蚀情况下，如果仍然使用方法ｌ的公式计算，相当于减小了上下线宽之差，也就等同于“提高”了蚀刻因子。而且过蚀越严重，上下线宽差异就越小，以致“蚀刻因子”也就越大。

图２

蚀刻的三种状态

本文试验分析了不同铜厚板（０．５０ｚ、１０ｚ、２０ｚ）蚀刻后的蚀刻因子。使用方法１计算，试验结果显示：过蚀越多，蚀刻因子越大。对于正常蚀刻的０．５０ｚ薄铜板计算蚀刻因子为２．５，而过度蚀刻的厚铜板

（１

ｏｚ和２０ｚ）蚀刻因子高达５．６和６．０，差异很大，

这与业界经验：蚀刻因子一般在２４之间（参见《高密度封装基板》）相悖；同时，如果此结论成立，反推过来，提高蚀刻线能力（得到大的蚀刻因子）只需严重过蚀即可，这不符合常理，所以方法１存在很大的局限性，只能用于正常蚀刻状态。

２蚀刻因子计算方法２

２．１

ＰＣ标准概念（ＩＰＣ一６００Ｇ）

蚀刻因子是指垂直蚀刻深度与横向侧蚀宽度

（侧蚀量）两者之问的比值（如图３（１））。

侧蚀是指导线每侧平行板面的最外缘（含抗蚀层）与导线内缩后的最内缘对比时两缘之空问距离。２．２计算方法分析

在ＩＰＣ标准概念的理解基础上，计算方法２的公式应为：

蚀刻因子＝蚀刻线厚／［（抗蚀层宽度一最窄线宽）／２】。结合文献资料可知：使用方法２计算蚀刻因子涵盖了蚀刻过程的三种状态是：过度蚀刻、正常蚀刻和

；……．．Ｐｒｉｎｔｅｄ

Ｃｉｒｃｕｉｔｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００７Ｎｏ．１２

万　

方数据蚀刻不足。ＩＰｃ标准中蚀刻因子的计算示图显示的是轻微过度蚀刻时的状态；《高密度封装基板》中蚀刻因子的计算示图显示的是正常蚀刻的状态；而《现代印制电路原理与工艺》对于蚀刻因子的计算示图显示的是轻微蚀刻不足的状态（图３）。

图３摘录蚀刻因子计算方法示意图

对于上述同一试验，使用方法２来计算蚀刻因子，试验结果显示：正常蚀刻的薄铜板蚀刻因子为２．７，而过度蚀刻的厚铜板蚀刻因子分别为２．３和２．０，

差异较小，且蚀刻因子都在２．４之间，符合业界经

验。试验证明：在保证线宽／间距要求和蚀刻线质量的前提下，使用方法２计算出的不同蚀刻状态下的蚀刻因子能够近似反映蚀刻线的蚀刻能力。而正常蚀刻状态是一种理想状态，在此状态下计算的蚀

此外，摘录蚀刻因子计算示图中均假想线宽横截图４实际蚀刻因子计算方法

刻因子最能真实的反映蚀刻线的蚀刻能力。故建议蚀刻因子的计算前提最好是在正常蚀刻状态下。

面呈梯形（最常见），此时线宽最窄处为：上线宽侧蚀量＝（抗蚀层宽度一上线宽）／２而在实际生产中，线宽横截面不全是梯形，可能斜边会有一定弧度，此时线宽最窄处就不是上线宽，而是线宽腰部两弧度之问的最小距离（图４）；而当线宽横截面出现倒梯形，此时的线宽最窄处就是下线宽了。故应根据具体情况，灵活运用公式。

参考文献

【１］田民波，林金堵等．高密度封装基板【Ｍ】．北京：清华大学出版社．２００３：５５６

【２］张怀武．现代印制电路原理与工艺．２００６：１７２

【３】ＩＰＣ一６００９

浅谈蚀刻因子的计算方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

田玲， 李志东， Tian Ling， Li Zhidong广州市兴森电子有限公司,广东 广州,510730印制电路信息

PRINTED CIRCUIT INFORMATION2007，(12)1次

参考文献(3条)

1. 田民波. 林金堵 高密度封装基板 20032. 张怀武 现代印制电路原理与工艺 20063. IPC-600g

本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_yzdlxx200712015.aspx

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