1、浅谈蚀刻因子的计算方法 田玲李志东 ( 广州市兴森电子有限公司，广东广州5 1 0 7 3 0 ) 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 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 蚀刻因子；计算方法；侧蚀 中图分类号：T N 4 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 9 一0 0 9 6 ( 2 0 0 7 ) 1 2 一0 0 5 5 一0 2 D i s c u s s i o ni nM e t h o do fE t c hF a c t o rC a l c u l a t i o n T i a I

2、lL i n g L i 2 抽d o n g A b S t r a C t T t l i sp a p e ra i m sa tt 1 1 ep m b l e mo fs o m ed i f f 日e n te t c hf a c t o r 8c a l c l l l a d o n a lm e m o di 1 1 日1 eP C Bi r - d u s t 呵 ，v i aas e r i e so f t r i a la J l dt h ea n a l y s i so f M i c m s e c d o n 。s o m eo p i l l i o n

3、o f c a l c u l a t i o n a lm e t l l o dw a sb r o u g h tf o n v o r d A n d i tw i l lb es o I n es i g I l i f i c a I l c et om a k et l l ee t c hf a t o rm u c hm o r ee x e n i o n K e vw o r d s e t c hf a c t O r ：c aJ c u I a “o n a Im e t h o d ：u n d e r c u t f ) 前言 众所周知，P C B 导线是通过化学

4、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。 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 计算依据的，

5、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 P r i n t e dc r c u _ t | n f o r m a t i o n 印制电路信息2 0 0 7N o 12 万方数据 ：S u ：a C eF j n i s h 以真实反映蚀刻线的蚀刻能力。但是

6、，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

7、刻的三种状态 本文试验分析了不同铜厚板( 0 5 0 z 、1 0 z 、2 0 z ) 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 5 0 z 薄铜板计算蚀刻因子为2 5 ，而过度蚀刻的厚铜板 ( 1o z 和2 0 z ) 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2 4 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 P C 标准

8、概念( IP C 一6 0 0 G ) 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I P C 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 ；P r i n t e dC i r c u i tl n f o r m a t i o n 印制电路信息2 0 0 7N

9、 o 1 2 蚀刻不足。I P c 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

10、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 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。 此外，摘录蚀刻因子计算示图中均假想线宽横截 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。 图4实际蚀刻因子计算方法 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2 0 0 3 ：5 5 6 【2 张怀武现代印制电路原理与工艺2 0 0 6 ：1 7 2 【3 】I P C 一6 0 0 9 万方数据 浅谈蚀刻因子的计算方法浅谈蚀刻因子的计算方法 作者：田玲， 李志东， Tian Ling， Li Zhidong 作者单位：广州市兴森电子有限公司,广东 广州,510730 刊名： 印制电路信息 英文刊名：PRINTED CIRCUIT INFORMATION 年，卷(期)：2007，(12) 被引