線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于線路板酸性氯化銅蝕刻液的蝕刻工藝改良。通過在蝕刻工作液中加入多種氧化劑的方法解決了低酸度工藝狀況下蝕刻工作液其蝕刻速率低的生產(chǎn)問題，滿足了在以降低酸度的方法來改善側(cè)蝕質(zhì)量的同時又能保持高蝕刻速率的生產(chǎn)目的。
【專利說明】線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于電子電路板制作過程中蝕刻銅的化學混合液。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代電子線路板生產(chǎn)行業(yè)里，由于電子產(chǎn)品的集成度越來越高，精細線路版的 需求量日益增大。目前被廣泛用于酸性蝕刻銅板的蝕刻液通常為鹽酸+雙氧水（或氯酸 鈉）的酸性氯化銅蝕刻體系。這種工藝雖然蝕刻速率穩(wěn)定、易于控制、成本較低，但在正常 生產(chǎn)的蝕刻工作液酸度為2.OM以上時其側(cè)蝕情況較為嚴重。而將游離酸的濃度調(diào)低以改 善側(cè)蝕又難以得到較高的產(chǎn)率。本發(fā)明的目的就是解決側(cè)蝕與產(chǎn)率的矛盾問題，在降低蝕 刻工作液酸度以改善側(cè)蝕狀況的同時仍然能保持穩(wěn)定的高蝕刻速率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的及結(jié)果主要通過下述方案得以實現(xiàn)：
[0004] 本線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液內(nèi)含有鹽酸、氯化鈉、氯化銨、三氯化鐵、 雙氧水（或氯酸鈉），其蝕刻工作液酸度設定范圍為1-2. 6M，氧化還原電位為540-560IW，銅 離子濃度為120g/L。蝕刻過程是通過酸性蝕刻自動檢測投料機來控制，以維持蝕刻液各組 分的平衡。本工藝分以下三組份參數(shù)控制：
[0005] (i)HCl15% -20%
[0006] NaCl2% -5%
[0007] FeCl3 2% -8%
[0008] (ii) 27. 5%H2O2 或 15% -30%NaClO3
[0009] (Iii)H2O
[0010] 自動檢測投料控制機上有酸度、氧化還原電位和比重三個部分的檢測控制系統(tǒng)。 酸度表控制（i)組份，氧化還原電位表控制H2O2或NaClO3溶液。比重表控制加入清水以調(diào) 節(jié)工作液的鹽濃度。
[0011] 選擇三氯化鐵為本線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液的蝕刻促進劑其主要原 因有如下幾點：
[0012] 1.三氯化鐵比氯化銅氧化性更強，且不會與H2O2或者NaClO3相克互耗。
[0013] 2.三氯化鐵是比氯化銅氧化性更加強的氧化劑，并且它能夠與HCl共存。
[0014] 3.當蝕刻工作液的游離酸濃度較低時，能參與蝕刻反應的氯離子隨著酸度降低而 減少，加入的FeCl3既能夠提高工作液中的氯離子濃度，又能利用三氯化鐵中的Fe3+離子的 氧化性將印刷版面上的銅分步氧化成Cu2+，提高了蝕刻速率。其反應式如下：
[0015] 2FeCl3+Cu- 2FeCl2+CuCl2
[0016] 4.FeCl2在本蝕刻液中因富含HCl和H2O2 (或者NaClO3)氧化劑而容易再次轉(zhuǎn)化成 為FeCl3，因而使蝕刻液能維持穩(wěn)定的高蝕刻速率。FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3的化學反應如下：
[0017]2FeCl2+2HCl+H202 - 2FeCl3+2H20
[0018] 或者
[0019] 6FeCl2+6HCl+NaC103 - 6FeCl3+NaCl+3H20
[0020] 5.添加FeCl3使用時蝕刻液不會因為粘稠度增加而阻礙蝕刻銅的化學反應，性能 安全可靠。
[0021] 6.FeCl3來源易得，經(jīng)濟環(huán)保。
[0022] 在本線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液中添加有NaCl，其作用是為在降低酸度 后補充工作液中的氯離子以提高蝕刻速率。
[0023] 另外在蝕刻過程中，蝕刻工作液中的CuCl2是參與蝕刻化學反應的最主要成分。 它將銅氧化腐蝕生成Cu2Cl2，然后在蝕刻液中與HCl和H2O2(或者NaClO3)反應再次生成 CuCl2，從而再度參與蝕刻。
[0024]CuCl2+Cu-Cu2Cl2
[0025]Cu2C12+2HC1+H202 - 2CuC12+2H20
[0026] 或者
[0027] 3Cu2Cl2+6HCl+NaC103 - 6CuCl2+NaCl+3H20
[0028] 在自制小型蝕刻機上使用500X300XI. 5mm的銅板作單面噴淋腐蝕試驗。溫度設 為50°C，蝕刻工作液容量為160L。測量現(xiàn)時常用的"鹽酸+雙氧水（或氯酸鈉）"蝕刻體 系在高、低酸度下的蝕刻速率，并把其設定為現(xiàn)時常用的高、低酸工藝蝕刻速率的標準指標 值。
[0029] 表1-現(xiàn)時常用的酸性氯化銅蝕刻液在高、低酸度下的蝕刻速率數(shù)值
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種適用于電路板蝕刻生產(chǎn)上使用的線路板低酸高效型酸性氯化銅蝕刻液其工藝 改良的方法，其特征是在以傳統(tǒng)的"鹽酸+雙氧水"或者"鹽酸+氯酸鈉"為主體的酸性氯 化銅蝕刻工藝體系中加入氯化鐵或者氯化亞鐵成分而重新組合成另一個蝕刻工藝體系。
【文檔編號】C23F1/18GK104278273SQ201410266814
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】葉濤 申請人:葉濤