浅谈蚀刻设备与真空蚀刻机2

1) 真空蚀刻机结构

真空蚀刻机是由德国Pillek公司最早开发，在2001年推出，据说在美国、德国、日本与中国都申请了专利，多年来对设备又进行了改良。

真空蚀刻机的一组模块结构如图5。它包括三台潜水泵，一台是上喷淋，一台是下喷淋，分别向上下板面喷射新鲜蚀刻液。第3台泵是为产生真空作用的细腰形的文丘里(Venturi)喷管服务。文丘里管有三个口，第3台泵使溶液在文丘里喷管循环，喷管斜向上端管口产生负压，通过管道延伸到上板面处的吸液头，就可把板面溶液吸去，不使蚀刻液滞留在板面。

真空吸液头是设计成扁平的狭缝，固定在离基板表面约0.5mm距离的位置，与上部传送压辊成一体化，可随着板厚薄而升降浮动。蚀刻喷淋的上、下喷头是扁平的扇形喷嘴，对基板有强的冲击力。

真空蚀刻机有其它一般蚀刻机类似的控制功能结构，有溶液成份、比重、温度等监测控制系统，有喷淋压力、流量检测调整系统，有喷头堵塞报警装置等。真空蚀刻机可使用酸性氯化铜、碱性氯化铜和三氯化铁等多种蚀刻液。

2) 真空蚀刻机的效果

确认蚀刻的均匀性试验，是采用35μm铜箔的覆铜箔层压板分别在常规与真空这两种蚀刻机上进行全板面蚀刻，至约板中间铜箔蚀刻到18μm厚度时停止，检测全板面铜厚度分布。常规蚀刻得到的铜厚度分布通常是中央呈高山状(图7a.)，而真空蚀刻得到的铜厚度分布均匀(图7b.)。在600mm长度内，常规蚀刻的中央与边缘铜厚度差约有±4μm(18～10μm)，而真空蚀刻的中央与边缘铜厚度差仅约±1μm(19～17μm)，后者只是前者的四分之一。

采用真空蚀刻机使得线宽/线距≤30/30μm的线路图形容易实现。而要得到理想的效果其中还需把握的是真空力度、喷淋压力和铜箔厚度等因素。蚀刻机中真空吸嘴对板面溶液的吸引量应是等于或稍大于喷淋量，若吸引量小又会造成老溶液滞留。喷淋压力会影响到蚀刻速度与侧腐蚀程度，但压力大会破坏抗蚀刻膜，尤其是细间距线路图形上。对于线宽/线距=30/30μm线路，常规设备下被蚀刻铜箔厚度小于12μm，真空蚀刻时铜箔厚度18μm 也可加工。可参考的数据，线宽/线距=30/30μm，采用18μm铜箔，喷淋压力0.1Mpa (1.02kgf/cm2)时吸引量40Hz (约120L/min)，得到均匀的线路图形。