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碱性氯化铜蚀刻液

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碱性氯化铜蚀刻液1. 特性 1) 适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆金、镍、锡铅合金,锡镍合金及锡的印制板的蚀刻。2) 蚀刻速率快,侧蚀小,溶铜能力高,蚀刻速率容易控制。3) 蚀刻液可以连续再生循环使用,成本低。2. 蚀刻过程中的主要化学反应在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应:CuCl2+4NH3 →Cu(NH3) 4Cl 2在蚀刻过程中, 板面上的铜被 [Cu(NH3) 4]2+络离子氧化, 其蚀刻反应如下:Cu(NH3) 4Cl 2+Cu →2Cu(NH3) 2Cl所生成的 [Cu(NH3) 2]1+为 Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力。 在有过量 NH3和 Cl-的情况下,能很快地被空气中的O2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH3) 4]2+络离子,其再生反应如下:2Cu(NH3) 2Cl +2NH4Cl +2NH3+1/2 O 2 →2Cu(NH3) 4Cl 2+H2O从上述反应可看出, 每蚀刻 1 克分子铜需要消耗2 克分子氨和 2 克分子氯化铵。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,应不断补加氨水和氯化铵。应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下:镀覆金属抗蚀层的印制板( 金、镍、锡铅、锡、锡镍等镀层) →去膜→水洗→吹干→检查修板→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→检查→浸亮 ( 可选择 ) →水洗→吹干3. 蚀刻液配方蚀刻液配方有多种,1979 年版的印制电路手册(Printed Circuits Handbook)中介绍的配方见表10-4。表 10-4 国外介绍的碱性蚀刻液配方组份1 2 3 NH 3· H 2O NH 4Cl Cu2+NaClO 2NH4HCO3(NH 4)3PO4NH 4NO33.0 克分子/升1.5-0 -10.375 0-1.5 -0-1.5 6.0 克分子/升5.0 2.0(仅起始液) --0.01 -2-6 克分子 /升1-4.0 0.1-0.6 --0.05-0.5 -国内目前大多采用下列配方:CuCl2·2H2O 100~150g/l 、NH4Cl 100g/l 、NH3· H2O 670~700ml/1 2配制后溶液 PH值在 9.6 左右。溶液中各组份的作用如下:NH3· H2O的作用是作为络合剂,使铜保持在溶液里。NH4Cl 的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。(NH4)3PO4 的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。4. 影响蚀刻速率的因素蚀刻液中的 Cu2+的浓度、PH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。 掌握这些因素的影响才能控制溶液,使之始终保持恒定的最佳蚀刻状态,从而得到好的蚀刻质量。Cu2+浓度的影响因为 Cu2+是氧化剂,所以Cu2+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0-11 盎司/ 加仑时,蚀刻时间长;在11...

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