Wat is overtollig koper

Wat is overtollig koper

Vreemd koper is de aanwezigheid van ongewenst koper op het basismateriaal na de chemische verwerkingsfase. Het wordt beschouwd als een defect dat de functionaliteit en prestaties van de PCB negatief kan beïnvloeden.

Dit probleem doet zich meestal voor tijdens het etsproces, waarbij het doel is om selectief koper te verwijderen uit specifieke gebieden om de gewenste circuits te creëren. Vreemd koper ontstaat echter wanneer er koper achterblijft in gebieden waar het verwijderd had moeten worden, of wanneer fotoresist, een lichtgevoelig materiaal dat wordt gebruikt om bepaalde gebieden van het koper te beschermen tijdens het etsen, op het koperoppervlak achterblijft.

De hoofdoorzaak van vreemd koper wordt vaak toegeschreven aan een fenomeen dat bekend staat als resist lock-in. Resist lock-in verwijst naar de hechting van de fotoresist aan het koperoppervlak, waardoor het niet volledig kan worden verwijderd tijdens het etsproces. Verschillende factoren kunnen bijdragen aan resist lock-in en het daaropvolgende optreden van vreemd koper.

Een mogelijke oorzaak is het gebruik van te hoge resistlamineringstemperaturen. Hoge temperaturen tijdens het lamineringsproces kunnen leiden tot het thermisch uitharden van de fotoresist, waardoor het moeilijk schoon te ontwikkelen is en er vreemd koper aanwezig is.

Oxidatie van de panelen voorafgaand aan de resistlaminering is een andere factor die kan bijdragen aan vreemd koper. Als de panelen vóór het lamineringsproces worden geoxideerd, kan dit leiden tot resist lock-in en het daaropvolgende optreden van vreemd koper.

Problemen met natte of droge laminering kunnen ook bijdragen aan de aanwezigheid van vreemd koper. Bij natte laminering, waarbij een dunne laag water op het koperoppervlak wordt aangebracht vóór de resistlaminering, is het cruciaal om resisten te gebruiken die compatibel zijn met natte laminering en zich strikt te houden aan de houdbaarheid en de bijbehorende voorwaarden om resist lock-in en overtollig koper te voorkomen. Evenzo kan bij droge laminering, als de houdbaarheid na laminering te lang is of als de temperatuur en vochtigheid te hoog zijn, dit koperoxidatie bevorderen, wat leidt tot vreemd koper.

Blootstelling van het koperoppervlak aan zoutzuurdampen tijdens het etsproces kan ook resist lock-in veroorzaken en leiden tot de aanwezigheid van vreemd koper, zelfs als de houdbaarheid en de omstandigheden na laminering normaal zijn.

Andere factoren die kunnen bijdragen aan vreemd koper zijn onder meer het uitoefenen van overmatige druk of het gebruik van hoge temperaturen tijdens het lamineren, overmatige oppervlakteruwheid (topografie) van het koperoppervlak veroorzaakt door agressieve chemische reiniging of schrobben, en de aanwezigheid van ontwikkelaar- of onbelichte resistresten op het koperoppervlak als gevolg van onvoldoende spoelen of inadequate controle van de ontwikkeloplossing.

Om het optreden van vreemd koper te minimaliseren, is het cruciaal om te zorgen voor een goede procesbeheersing en de beste praktijken in de PCB-fabricage te volgen. Dit omvat zorgvuldige behandeling, oppervlaktevoorbereiding, zorgvuldige resistlaminering, minimale houdbaarheid tussen processtappen en nauwgezette controle van alle processen die verband houden met resistbelichting en -ontwikkeling.