这是 PCB 蚀刻里最常被问到的一组概念。先把结论摆出来:酸性蚀刻用的是氯化铜(有时也用氯化铁),主要蚀内层;碱性蚀刻用的是氨水体系,主要蚀外层的镀锡板。看着像是药水酸碱不同,其实真正决定用哪种的,是板子上的抗蚀层是干膜还是锡。这一点想明白了,内外层为什么分酸碱也就清楚了。
两种药水分别是什么
酸性蚀刻液以酸性氯化铜为主,主要成分是氯化铜加盐酸。蚀刻的时候二价铜把板面的铜咬成一价铜,药水会慢慢失效,所以要往里加双氧水和盐酸(或者用电解),把一价铜重新氧化成二价,这样药水就能一直循环用下去。氯化铁是另一种酸性蚀刻液,配制简单、成本低,打样和五金件用得多,但再生和废液处理比氯化铜麻烦。
碱性蚀刻液是氨性的,靠氨和氯化铵跟铜形成铜氨络合物把铜带走,工作时呈碱性,pH 一般在 8 出头。它有个很关键的脾气:只跟铜反应,对锡、锡铅几乎不动。外层蚀刻恰恰需要这一点。
为什么内层走酸性、外层走碱性
差别就在抗蚀层。内层板做线路时,盖在铜上的保护层是干膜,线路本身就是光板铜,没有金属镀层需要保护。这种情况用酸性氯化铜最合适,咬铜干脆,细线路的侧蚀也好控制。
外层不一样。外层一般走图形电镀,先把要保留的线路镀上铜再镀一层锡,这层锡就是抗蚀层。这时候如果用酸性氯化铜,锡会连铜一起被咬掉,线路就废了。换成碱性氨性药水,它只咬空白处的铜、不碰锡,镀好锡的线路稳稳保住。所以行业里有句顺口的说法:内层酸性,外层碱性。
直观对比
| 项目 | 酸性蚀刻 | 碱性蚀刻 |
|---|---|---|
| 蚀刻液 | 氯化铜 / 氯化铁 | 氨性(氨水 + 氯化铵) |
| 主要用在 | 内层 / 干膜抗蚀 | 外层 / 镀锡抗蚀 |
| 会不会咬锡 | 会,锡会被咬掉 | 不会,只咬铜 |
| 液性 | 酸性 | 碱性(pH 约 8) |
| 液温 | 约 45–50℃ | 约 50℃ |
| 细线路 | 更好控,侧蚀小 | 蚀速快,载铜量高 |
| 再生 / 铜回收 | 双氧水或电解再生,铜好回收 | 子母液循环,可萃取回收铜 |
蚀速、侧蚀和细线路
碱性药水的载铜能力强、蚀刻速度快,适合外层这种铜面积大、追求效率的场合。酸性氯化铜的优势在精细,做内层的细线、密间距时侧蚀更好压,配合高一点的蚀刻因子,断面更整齐。说到底没有谁绝对更好,是各自顶在了最合适的工序上。想把细线做漂亮,文件还得提前留好蚀刻补偿,这部分可看蚀刻制版怎么准备。
再生和铜回收
两种线现在都讲究循环和回收。酸性氯化铜靠补双氧水、盐酸或电解维持二价铜浓度,蚀下来的铜可以电解或萃取回收。碱性线则用子液母液循环把铜浓度稳住,配萃取设备同样能把铜在线提出来。对量大的工厂,铜回收省下来的药水成本相当可观,环保上也好交代。蚀刻废液的处理思路可参考蚀刻废液处理与回收。
设备怎么配
因为药水不能混槽,量产时一般内层、外层各建一条线:内层配酸性蚀刻线,外层配碱性蚀刻线,机型结构相近,差别主要在药水系统、防腐和废气处理。两条线都可以和显影、退膜段连成DES 线连续生产。机型本身怎么挑可看蚀刻机选型指南。
内层还是外层、酸性还是碱性,拿不准就问
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