1蝕刻液分類

目前已經使用的蝕刻液類型有六種類型:
酸性氯化銅
鹼性氯化銅
氯化鐵
過硫酸銨
硫酸/鉻酸
硫酸/雙氧水蝕刻液。
酸性氯化銅,工藝體系,根據添加不同的氧化劑又可細分為鹽酸氯化銅+空氣體系、鹽酸氯化銅+氯酸鈉體系、鹽酸氯化銅+雙氧水體系三種蝕刻工藝,在生產過程中通過補加鹽酸+空氣、鹽酸+氯酸鈉、鹽酸+雙氧水和少量的添加劑來實現線路板板的連續蝕刻生產。

2各種蝕刻液特點

鹼性氯化銅蝕刻液
1) 蝕刻機理: CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2
Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl
2) 影響蝕刻速率的因素:蝕刻液中的Cu2+濃度、pH值、氯化銨濃度以及蝕刻液的溫度對蝕刻速率均有影響。
a、Cu2+離子濃度的影響:Cu2+是氧化劑,所以Cu2+的濃度是影響蝕刻速率的主要因素。研究銅濃度與蝕刻速率的關係表明:在0~82g/L時,蝕刻時間長;在82~120g/L時,蝕刻速率較低,且溶液控制困難;在135~165g/L時,蝕刻速率高且溶液穩定;在165~225g/L時,溶液不穩定,趨向於產生沉澱。
b、溶液pH值的影響:蝕刻液的pH值應保持在8.0~8.8之間,當pH值降到8.0以下時,一方面對金屬抗蝕層不利;另一方面,蝕刻液中的銅不能被完全絡合成銅氨絡離子,溶液要出現沉澱,並在槽底形成泥狀沉澱,這些泥狀沉澱能在加熱器上結成硬皮,可能損壞加熱器,還會堵塞泵和噴嘴,給蝕刻造成困難。如果溶液pH值過高,蝕刻液中氨過飽和,遊離氨釋放到大氣中,導致環境污染;同時,溶液的pH值增大也會增大側蝕的程度,從而影響蝕刻的精度。
c、氯化銨含量的影響:通過蝕刻再生的化學反應可以看出:[Cu(NH3)2]+的再生需要有過量的NH3和NH4Cl存在,如果溶液中缺乏NH4Cl,大量的[Cu(NH3)2]+得不到再生,蝕刻速率就會降低,以致失去蝕刻能力。所以,氯化銨的含量對蝕刻速率影響很大。隨著蝕刻的進行,要不斷補加氯化銨。
d、溫度的影響:蝕刻速率與溫度有很大關係,蝕刻速率隨著溫度的升高而加快。蝕刻液溫度低於40℃,蝕刻速率很慢,而蝕刻速率過慢會增大側蝕量,影響蝕刻質量;溫度高於60℃,蝕刻速率明顯增大,但NH3的揮發量也大大增加,導致污染環境並使蝕刻液中化學組分比例失調。故溫度一般控制在45~55℃為宜。
過硫酸銨蝕刻液
蝕刻機理: Cu+(NH4)2S2O8→CuSO4+(NH4)2SO4
(NH4)2S2O8+H2O→H2SO4+(NH4)2SO4+(O)
Cu+(O) + H2SO4→CuSO4+H2O
若添加銀作為催化劑, Ag++ S2O82-→2SO42-+ Ag3+
Ag3++Cu→Cu2++ Ag+
硫酸/雙氧水蝕刻液
蝕刻機理: H2O2→H2O+(O)
Cu+(O) →CuO
CuO+H2SO4→H2O+CuSO4
總反應式為:Cu+H2O2+H2SO4→2H2O+CuSO4
2、 蝕刻工藝流程
應用酸性蝕刻液進行蝕刻的典型工藝流程如下:
印製正圖像的印製板→檢查修版→鹼性清洗(可選擇)→水洗→表面微蝕刻(可選擇)→水洗→檢查→酸性蝕刻→水洗→酸性清洗例如5%~10%HCl→水洗→吹乾→檢查→去膜
再生
應用鹼性蝕刻液進行蝕刻的典型工藝流程如下:
鍍覆金屬抗蝕層的印製板→去膜→水洗→吹乾→檢查修版→鹼性蝕刻→用不含Cu2+的補加液二次蝕刻→水洗→吹乾→檢查
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