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并且能够提高溶铜量
作者:LETOU   发布时间:2020-06-23 09:18

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  通过侵蚀材料的特性来进行雕刻的一种液体。从理论上讲,凡能氧化铜而生成可溶性铜盐的试剂,都可以用来蚀刻敷铜箔板,但权衡对抗蚀层的破坏情况、蚀刻速度,蚀刻系数、溶铜容量、溶液再生及铜的回收、环境保护及经济效果等方面。

  已经使用的蚀刻液类型有六种类型:酸性氯化铜、碱性氯化铜、氯化铁过硫酸铵、硫酸/铬酸、硫酸/双氧水蚀刻液。

  酸性氯化铜,工艺体系,根据添加不同的氧化剂又可细分为盐酸氯化铜+空气体系、盐酸氯化铜+氯酸钠体系、盐酸氯化铜+双氧水体系三种蚀刻工艺,在生产过程中通过补加盐酸+空气、盐酸+氯酸钠、盐酸+双氧水和少量的添加剂来实现线路板板的连续蚀刻生产。

  F,白色晶体,易潮解,易溶于水和甲醇,较难溶于乙醇,能升华,在蚀刻液中起腐蚀作用,一般选用工业产品。

  ④氢氟酸:即氟化氢的水溶液,为无色液体,能在空气中发烟,有强烈腐蚀性和毒性,能侵蚀玻璃,需贮存于铅制、蜡制或塑料容器中,可作为蚀刻玻璃的主要原料,一般选用工业品。

  ⑤硫酸:纯品为无色油状液体,含杂质时呈黄、棕等色。用水稀释时,应将浓硫酸慢慢注入水中,并随时搅和,而不能将水倒入浓硫酸中,以防浓硫酸飞溅而引发事故,可作为腐蚀助剂,一般选用工业品。

  ①热水12g,氟化铵15g,草酸8g,硫酸铵10g,甘油40g,硫酸钡15g;

  ②氟化铵15g,草酸7g,硫酸铵8g,硫酸钠14g,甘油35g,水10g;

  配制蚀刻液①和②时,将上述原料与60℃热水混合,搅拌均匀即可。配置时不要使溶液溅到皮肤上,而且操作时应戴上口罩。配制蚀刻液③时,按配方将氢氟酸和硫酸混合,然后将混合液倒入水中(不能将水倒入混合液),并不断搅拌。

  使用刻蚀液①或②时,把要蚀刻的玻璃洗净、晾干,最好用电炉或红外线灯将玻璃稍微加热,以便于蚀刻。蚀刻时,用毛笔蘸蚀刻液书写文字或图案于玻璃上,2 min蚀刻工作即完成。制作毛玻璃时,将玻璃洗净、晾干,用刷子均匀涂上腐蚀液即可。

  含量的影响:溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系,当盐酸浓度升高时,蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3,并且能够提高溶铜量。但是,盐酸浓度不可超过6N,高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀,并且随着酸浓度的增加,氯化铜的溶解度迅速降低。

  可以提高蚀刻速率的原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时,生成的Cu

  不易溶于水,则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜,这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl

  含量的影响:根据蚀刻反应机理,随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu

  就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。

  含量的影响:溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下,溶液中Cu

  浓度低于2mol/L时,蚀刻速率较低;在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行,蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时,蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率,必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。

  d、温度对蚀刻速率的影响:随着温度的升高,蚀刻速率加快,但是温度也不宜过高,一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发,造成溶液组分比例失调。另外,如果蚀刻液温度过高,某些抗蚀层会被损坏。

  的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0~82g/L时,蚀刻时间长;在82~120g/L时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在135~165g/L时,蚀刻速率高且溶液稳定;在165~225g/L时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。

  b、溶液pH值的影响:蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间,当pH值降到8.0以下时,一方面对金属抗蚀层不利;另一方面,蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子,溶液要出现沉淀,并在槽底形成泥状沉淀,这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮,可能损坏加热器,还会堵塞泵和喷嘴,给蚀刻造成困难。如果溶液pH值过高,蚀刻液中氨过饱和,游离氨释放到大气中,导致环境污染;同时,溶液的pH值增大也会增大侧蚀的程度,从而影响蚀刻的精度。

  得不到再生,蚀刻速率就会降低,以致失去蚀刻能力。所以,氯化铵的含量对蚀刻速率影响很大。随着蚀刻的进行,要不断补加氯化铵。

  d、温度的影响:蚀刻速率与温度有很大关系,蚀刻速率随着温度的升高而加快。蚀刻液温度低于40℃,蚀刻速率很慢,而蚀刻速率过慢会增大侧蚀量,影响蚀刻质量;温度高于60℃,蚀刻速率明显增大,但NH

  的挥发量也大大增加,导致污染环境并使蚀刻液中化学组分比例失调。故温度一般控制在45~55℃为宜。

  浓度逐渐增加,对铜的蚀刻速率相应加快。当所含超过某一浓度时,由于溶液粘度增加,蚀刻速率反而有所降低。

  b、蚀刻液温度的影响:蚀刻液温度越高,蚀刻速率越快,温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则,一般在40~50℃为宜。

  水解,并可提高蚀刻速率,尤其是当溶铜量达到37.4g/L后,盐酸的作用更明显。但是盐酸的添加量要适当,酸度太高,会导致液态光致抗蚀剂涂层的破坏。

  d、蚀刻液的搅拌:静止蚀刻的效率和质量都是很差的,原因是在蚀刻过程中在板面和溶液里会有沉淀生成,而使溶液呈暗绿色,这些沉淀会影响进一步的蚀刻。

  成都地区印制电路技术情报网,印制电路技术,四川科学技术出版社,1984年12月第1版,第142页

  王伟,胡骈,方久华主编,玻璃生产工艺技术,武汉理工大学出版社,2013.12,第573页


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