酸性蚀刻液
蚀刻液安全操作规程

酸性蚀刻液安全操作规程一:酸性蚀刻液分类与特性概述:外观及性状:无色或琥珀色透明液体,无味中文名:JK-609酸性蚀刻液分子式:无相对分子质量:无危险性类别:5.1类氧化剂侵入途径:吸入、皮肤、眼睛、食入最高容许浓度:车间空气中有害物质的最高容许浓度(无)健康危害:此酸性蚀刻再生剂水溶液接触人本皮肤可能引起皮肤灼伤或溃疡,可能产皮肤过敏反应;此酸性蚀刻再生剂接触眼睛可能会引起眼睛侵蚀或溃疡,严重者可能导至失明;此酸性蚀刻再生剂蒸气吸入可能会引起上呼吸道不适。
并伴有咳嗽;如不小心食入,可能会引起胃炎,并可能进一步发展为胃出血。
危险特性:有腐蚀性,氧化物,接触其它还原性物质可引起燃烧。
二、酸性蚀刻液储存条件及方式:储存方式:储存于阴凉处,速离作业场所热源、火焰、火花、酸性药液。
运输方式:运送蚀刻液罐车须停放于指定区域卸货,且车头朝向安全疏散方向(见地面箭头)。
确保罐车完全进入指定区域后,在轮胎前后放置三角木,放置固定完毕后方可进行排放卸货。
排放时闲杂人员及其它车辆不得靠近排放罐车,排放作业人员须按规定穿戴好劳保防护用品,排放开关要慢开阀门,各相关阀门开度不应过大,防止管道涌酸。
排放过程中工作人员不得离开排放现场,同时密切注意地下储罐蚀刻液容量情况,排完后须及时关闭好相关阀门及蚀刻液池护栏门上锁。
三、使用时的注意事项:室温下少量使用时,一般通风设备即可。
大量使用或温度升高时,必须采用局部排气通风设备工程控制:工作场所严禁抽烟或饮食,处理此物后须彻底洗手,维持良好之内务管理呼吸系统防护:自揭式呼吸器眼睛防护:化学护目镜或面罩身体防护:橡胶材,氧化弹性体,聚乙稀醇,丙烯晴等防渗手套,防护衣,工作鞋手防护:丙烯晴橡胶防渗手套,聚乙稀醇,氧化弹性体其他:工作后尽速脱掉污染之衣物,洗净后才可再穿戴或丢弃,告知洗衣人员污染之危害四:废弃酸性蚀刻液处理方式废弃处置方法:根据当地有效的废物处理规定实施五、酸性蚀刻液出现紧急情况处理预案1、人员急救措施:皮肤接触:尽速以肥皂水或大量清水冲洗至少15分钟,并于冲洗时脱除受污染的衣物及鞋子皮革制品,严重者应立刻就医。
酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液比较.doc

酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液比较|第1...本文针对酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液的组成﹑本性﹑计算方面作一简单的对比,为业界同仁提供一个参考方向,对新手或行外人士以启迪,有事半功倍之受用。
目前,业界采用的蚀刻液,主要分为酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液,一些同行对此了解不是很全面,现对此作一简单的介绍,希望广大同仁能够从中获益,使初入此行者能够更快地对蚀刻有一个充分的了解和认识.一.组成与特点项目酸性蚀刻液碱性蚀刻液主要成分氯化铜﹑盐酸﹑氯化钠或氯化铵氯化铜﹑氨水﹑氯化铵,补助成分为氯化钴﹑.氯化钠、氯化铵或其它含硫化合物以改善特性适用领域一般适用于多层印制板的内层电路图形的制作或微波印制板阴板法直接蚀刻图形的制作一般适用于多层印制板的外层电路图形的制作及纯锡印制板的蚀刻抗蚀剂干膜﹑液态光致抗蚀剂等图形电镀之金属抗蚀层如镀覆金﹑镍﹑锡铅合金主要特点1.蚀刻速率易控制,蚀刻液在稳定状态下能达到高的蚀刻质量2.溶铜量大3. 蚀刻液容易再生与回收,从而减少污染1. 蚀刻速率快(可达70μm/min以上),侧蚀小2. 溶铜能力高, 蚀刻容易控制3. 蚀刻液能连续再生循环使用,成本低二. 特性对比项目碱性蚀刻液酸性蚀刻液控制温度﹑比重及PH值温度﹑比重﹑HCl及ORP(氧化/还原电位) 蚀刻速度约1mil/分钟约0.5mil/分钟补充药液氨水H2O2﹑HCl自动控制成本低高毒性低高废液处理供货商回收PCB SHOP自行处理水洗水处理因有金属铵错合物,较不易处理PH调整即可分离铜渣技术供货商使用者或控制器供货商二. 操作条件比较项目氨水蚀刻液氯化铜蚀刻液铜含量140—170g/l130--180g/l温度50--55℃50--55℃蚀刻进度约1mil/分钟约0.5mil/分钟化性条件Baume=21±1°(S.G.=1.170)ORP=450±150mvBaume=22±2°(S.G.=1.215)三. 蚀刻之计算A.酸性蚀刻1.a.蚀铜反应(理论值)b.再生反应由上述(1)﹑(2)式中CuCl2的再生循环,来说明再生及添加用量2.铜厚35.56um(1OZ)之单面基板上平均铜重约316.2g/㎡,若假设蚀铜率是60%,则生成的CuCl为:(316.2×60%÷63.5) ×2×98.8=590g由(1)知CuCl2应有[(590÷2)+(590÷2-316.2×60%)]=400g由(2)知HCl : [590÷(2×98.8)]×2×36.5=218gH2O2 : [590÷(2×98.8)] ×1×34 =102gH2O: [590÷(2×98.8)] ×2×18.2=109gCuCl2: [590÷(2×98.8)] ×2×134=800g218g纯HCl为31%,S.G.=1.152g/ml的工业盐酸610ml102g纯H2O2 为32%,S.G.=1.129g/ml的工业级双氧水282mlB.碱性蚀刻1. a.配制蚀刻液时CuCl2溶液中加入氨水发生络合反应:b.蚀刻过程中基板上的铜被Cu(NH3)42+络离子氧化发生蚀刻反应: 由上述(2)﹑(3)式中CuCl2的再生循环,来说明再生及添加用量2. 铜厚35.56um(1OZ)之单面基板上平均铜重约316.2g/㎡,若假设蚀铜率是60%,则生成的Cu(NH3)Cl为:(316.2×60﹪÷63.5)×2×166.8=997g由(1)知Cu(NH3)4Cl2应有[(997÷2)+(997÷2-316.2×60%)]=807g由(2)知NH4Cl:【997÷(2×166.8)】×2×53.3=319gNH3: 【997÷(2×166.8)】×2×17=102gO2: 【997÷(2×166.8)】×1/2×32=48gH2O: 【997÷(2×166.8)】×1×18.2=54gCu(NH3)4Cl2: 【997÷(2×166.8)】×2×202=1207g。
一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备的制作方法

一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备的制作方法1. 背景在电子制造业中,蚀刻是必不可少的工艺之一。
酸性蚀刻液常用于蚀刻金属表面,例如铜和铝。
在蚀刻过程中,产生大量的废液和固体废物,需要排放和处理。
酸性蚀刻液中的固体废物主要是金属颗粒和废蚀刻液,随着时间的推移会堆积在过滤器中,降低过滤效率和过滤速度。
因此,设计一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备变得十分重要。
2. 设备原理该设备是一种酸性蚀刻液过滤器,并结合了净化废液的功能。
其原理如下:1.酸性蚀刻液通过进口管道进入该设备,经进口管道旁的过滤器过滤,去除大颗粒废物;2.经过过滤后的蚀刻液通过管道进入设备主体,主体下端放置一层化学填料,可以中和或吸收酸性蚀刻液中的组分;3.蚀刻液借助自身的涌动和喷嘴等结构,形成一种旋涡流,旋涡流的高速涡流变化使得废渣无法沉积,蚀刻液在过滤器内不断流动循环;4.蚀刻液通过过滤器中的过滤材料和多孔过滤器的双重过滤,去除小颗粒废物;5.在流经管道末端的过滤材料前,设有出水管道。
若处理废液中加入 NaOH,蚀刻液中的金属离子可中和成金属氢氧化物,使其变成沉淀物;若处理废液中加入 Na2S,蚀刻液中的金属离子可与 Na2S 反应生成沉淀物,可将沉淀物捞出或通过其他途径处理。
3. 设备材料3.1 主体部分•不锈钢•玻璃纤维增强塑料•聚丙烯•聚四氟乙烯3.2 化学填料•碳酸氢钠•碳酸钙•碳酸镁•活性炭•高岭土3.3 过滤材料•纤维素膜•陶瓷膜•多孔石墨•阳离子膜•钠膜3.4 其他材料•泵•进口管道•出口管道•过滤器•夹具•紧固件•密封条4. 制作方法4.1 制作主体部分1.按照设计要求购买主体部分所需材料;2.将所选用的材料按照合理的尺寸切割,并打磨边缘;3.部件焊接,用紧固件进行固定,并且安装阀门。
4.2 制作化学填料1.按照设计要求购买化学填料所需材料;2.将所选用的材料按照合理的尺寸切割或者研磨成粉末;3.将填料装配到主体的底部。
蚀刻药水有什么用途

蚀刻药水有什么用途蚀刻药水是一种酸性溶液,通常由酸和水混合而成。
它在很多领域都有广泛的应用,下面我将详细介绍蚀刻药水的用途。
首先,蚀刻药水在工业制造中有重要作用。
它常被用于金属加工中,以去除金属表面的不需要的部分。
蚀刻药水可以在金属表面上形成化学反应,从而使金属表面产生局部腐蚀。
通过控制蚀刻药水的接触时间和温度,可以制造出复杂的图案或纹理。
例如,在微电子行业中,蚀刻药水可以用于制造集成电路和印刷电路板。
它可以去除不需要的金属层,如铜,从而形成电路的线路和间距。
蚀刻药水还常见于玻璃制造行业。
它可以用于在玻璃表面创造出不同的图案和纹理。
通过在玻璃表面上施加蚀刻药水,并控制蚀刻时间,可以实现不同程度的蚀刻效果。
这种技术被广泛应用于艺术玻璃、酒杯和其他玻璃制品的制造中,使其具有更高的装饰性和独特的外观。
此外,蚀刻药水还有医疗用途。
在牙科领域,蚀刻药水经常被用于牙齿表面的蚀刻。
为了提高牙齿与牙科材料(如人工牙齿、牙齿填充物)之间的粘结力,牙医通常会使用蚀刻药水来处理牙齿表面。
蚀刻药水可以去除牙齿表面的无效组织,以便在其上面建立更好的结合。
这种蚀刻预处理可以提高牙齿修复材料的耐久性和舒适度。
在艺术品制作中,蚀刻药水也有广泛的应用。
它可以用于金属、陶瓷、石材等材料的雕刻和装饰。
例如,在金属工艺品制作中,蚀刻药水可以刻蚀金属表面,形成复杂的花纹和图案。
在陶艺制作中,蚀刻药水可以被用来在陶瓷表面创造纹理和图案。
此外,蚀刻药水还可以在石雕和木雕中产生精细的图案和细节。
除了以上提到的应用领域,蚀刻药水还在一些科学研究中使用。
在材料科学中,研究人员可以使用蚀刻药水来研究材料表面的形态学和化学性质。
通过控制蚀刻药水的接触时间和浓度,可以对材料表面进行精确的蚀刻,以获取所需的特定表面结构。
这些研究对于理解材料的性质和开发新型材料具有重要意义。
总结起来,蚀刻药水在工业制造、玻璃制造、医疗、艺术品制作和科学研究等领域都有广泛的应用。
酸性氯化铜蚀刻液

酸性氯化铜蚀刻液1、特性适用于生产多层板内层,掩蔽法印制板和单面印制板,采用的抗蚀剂是网印抗蚀印料、干膜、液体感光抗蚀剂,也适用于图形电镀金抗蚀印制电路板的蚀刻。
电镀金抗蚀层印制电路板的蚀刻:A,蚀刻速率易控制,蚀刻液在稳定的状态下,能达到高的蚀刻质量。
B,溶铜量大。
C,蚀刻液容易再生与回收,减少污染。
2、化学组成:化学组分 1 2 3 4 5Cucl2.2H2O 130-190g/l 200g/l 150-450g/l 140-160g/l 145-180g/lHCL 150-180ml/l 100ml/l 7-8g/l 120-160g/lNaCL 100g/lNH4CL 饱和平共处160g/lH2O 添加到1升添加到1升添加到1升添加到1升添加到1升3、蚀刻原理在蚀刻过程中,氯化铜中的二价铜具有氧化性,能将印制电路板面上的铜氧化成一价铜,其化学反应如下:蚀刻反应:CU+CUCL2→CU2CL2所形成氯化亚铜是不易溶于水的,在有过量的氯离子存在的情况下,能形成可溶性的络离子,其化学反应如下:络合反应:CU2CL2+4CL—→2「CUCL3」2-随着铜的蚀刻,溶液中的一价铜墙铁壁越来越多,蚀刻能力很快就会下降,以至最后失去效果,为保证连续的蚀刻能力,可以通过各种方法进行再生,使一价铜重新转变成二价铜,达到下常工艺标准。
4、影响蚀刻速率的影响。
A、氯离子含量的影响。
蚀刻液的配制和再生都需要氯离子参加,但必须控制盐酸的用量,在蚀刻反应中,生产CU2CL2不易溶于水,而在铜表面生成一层氯化亚铜膜,阻止了反应进行,但过量的氯离子能与CU2CL2络合形成可溶性络离子「CUCL3」2-从铜表面溶解下来,从而提高了蚀刻速率。
B、一价铜的影响微量的一价铜存在蚀刻液中,会显著的隆低蚀刻速率。
C、二价铜含量的影响,通常二价铜离子浓度低于2克离子时,蚀刻速率低,在2克离子时,蚀刻速率就高,当铜含量达到一定浓度时,蚀刻速率就会下降,要保持恒定的蚀刻速率就必须控制蚀刻液内的含铜量,一般都采用比重方法来控制溶液内的含铜量,通常控制比重在1.28—1.295之间(波美度31--330BE’),此时的含铜量为120—150克/升。
酸性蚀刻液培训教材

教育訓練教材 惠州联宏化工有限公司 唐青山 13609611662
酸 酸性 性蝕 蝕刻 刻製 製程 程簡 簡介 介
一、酸性蝕刻的應用: 一、酸性蝕刻的應用: 酸性蝕刻,也叫氯化銅酸性蝕刻系統,通常使用於單面板蝕刻、多層 酸性蝕刻,也叫氯化銅酸性蝕刻系統,通常使用於單面板蝕刻、多層 板的內層蝕刻或 流程的外層蝕刻上,因這些製程都用幹膜或液態感 Tenting 板的內層蝕刻或 Tenting 流程的外層蝕刻上,因這些製程都用幹膜或液態感 光油墨作為蝕刻阻劑,而這幾種感光材料相對而言均為耐酸不耐鹼性的特 光油墨作為蝕刻阻劑,而這幾種感光材料相對而言均為耐酸不耐鹼性的特 性,故選用酸性蝕刻。 性,故選用酸性蝕刻。 二、酸性蝕刻的種類: 二、酸性蝕刻的種類: 1 、 H O /HCl 系列。 22 22 1 、 H O /HCl 系列。 、 系列。 2 NaClO /HCl 33 2 、 NaClO /HCl 系列。
顯 顯影 影( (Developing ) Developing)
九、顯影點( )的控制: Break-Point 九、顯影點( Break-Point )的控制: 、由於顯影速度受到很多因素影響,例如:藥液濃度、噴灑壓力、溫度等, 1 、由於顯影速度受到很多因素影響,例如:藥液濃度、噴灑壓力、溫度等, 1 因此我們通常用顯影點的位置來控制正確的顯影速度。 因此我們通常用顯影點的位置來控制正確的顯影速度。 、顯影點是指在顯影過程中,未經曝光聚合的幹膜在與顯影液反應後被沖刷 2 2 、顯影點是指在顯影過程中,未經曝光聚合的幹膜在與顯影液反應後被沖刷 掉,而顯露出銅面時的位置,而称之。現場生產時,顯影點一般控制在顯 掉,而顯露出銅面時的位置,而称之。現場生產時,顯影點一般控制在顯 影槽的 50%~60% 之間。 影槽的 之間。 50%~60% 3 、顯影點及均勻性的測試: 、顯影點及均勻性的測試: 3 為瞭解顯影點和顯影均勻性的情形,則可用下列方法來測試:取幾片 為瞭解顯影點和顯影均勻性的情形,則可用下列方法來測試:取幾片 較大尺寸(如 × )的銅箔基板以正常流程壓好幹膜,撕掉保護膜 20″ 24″ 較大尺寸(如 20″ × 24″ )的銅箔基板以正常流程壓好幹膜,撕掉保護膜 後連續放置(無間距),以正常速度輸送進顯影槽,當第一片板子即將出 後連續放置(無間距),以正常速度輸送進顯影槽,當第一片板子即將出 顯影槽時關閉噴灑,待板子經過水洗後取出,以顯影槽有效噴灑長度為基 顯影槽時關閉噴灑,待板子經過水洗後取出,以顯影槽有效噴灑長度為基 準依次擺放,檢視板面顯影均勻性。 準依次擺放,檢視板面顯影均勻性。
GC-300S酸性蚀刻液

GC-300S蚀刻液总结1、主要成份:盐酸(HCl)、氯酸钠(NaClO3)、添加剂2、操作参数:3、蚀刻反应原理Cu+CuCL2 CuClCuCl+NaClO3+HCl CuCl2+H2O+NaCl4、蚀刻速率的影响因素:Cl¯含量对蚀刻反应的影响:根据蚀刻反应原理,随着Cu+CuCL2的反应生成不易溶于水的CuCl,在铜的表面形成一层CuCl膜导致蚀刻反应难于进一步进行,为此需要有过量的Cl¯与铜表面上的CuCl络合生成可溶性的(CuCl3)2-络离子,从而使得蚀刻反应能持续进行。
Cu2+含量对蚀刻反应的影响:当Cu2+低于120g/L时,蚀刻速率会变低;当Cu2+在130-170g/L时,蚀刻速率会变得较高;当Cu2+超过180g/L时,蚀刻速率会变低。
在实际生产中,通常通过控制蚀刻液的比重来控制Cu2+含量(130-170g/L)。
Cu+含量对蚀刻反应的影响:根据蚀刻反应原理,随着铜与蚀刻液的反应形成Cu+,当蚀刻液中的Cu+含量达到一定量时会影响到蚀刻液的蚀刻能力速率,为此要控制Cu+含量在一个低范围内。
HCl含量对蚀刻反应的影响:一、保持蚀刻液的酸浓度,当HCl含量升高时蚀液酸浓度变大,蚀刻速率也会相应地提高,但对设备的腐蚀也会增大,当蚀刻液酸浓度达到一定程度后,蚀刻液稳定性会变差,蚀刻量也变得难于控制,所以酸度要控制在安全范围内;二、为氧化还原反应提供所需的Cl¯。
温度对蚀刻的反应影响:温度低蚀刻反应速度变慢,当温度的升高会使蚀刻速度加快,但温度升到55 C°后盐酸挥发开始变大,从而污染工作环境,影响到现场工人身体健康。
NaClO3对蚀刻反应的影响:作为氧化剂氧化CuCl成有蚀刻能力的CuCl2,使蚀刻液保持有稳定的蚀刻能力与铜进行蚀刻反应,通过CAP参数反映蚀刻液的氧化能力。
5、配槽步骤*加入CW水至标准液位,喷淋循环清洗半小时,然后排走。
酸性蚀刻液工艺报告

Cu2+浓 度 变 化 : 添  ̄11H20控 制 比 重 ; 酸 当量 变化 :添  ̄IIHCL控 制酸 当量 ; Cu2+/Cu+变 化 :添加 蚀刻 液 ,控  ̄JuJORP值
CIPC.C0t'4.C1"4圜 疆 圈 圃睚 圈 ■■
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C C 1毫 Il!露与I4;蓑
Hcl产 能 :
1 0sft/KG
H2O2产 能 :
22sft/KG
HCL产 能 :
5.5sft/KG
广 东 达 进 电 子 科 技 有 限 公 司,,李 杰 【文 】
NaCIO3/NaCIO系列 单 位 成 本 比HCI/H202系列 节 省 近 1 2%
二 、 主 要 成 份 及 功 能 : NaC103 一 一氧 化剂 安 定 剂 一 一抑 制 NaCIO3分 解 护 岸 剂 一 一降 低 侧 蚀 润 湿 剂 一 一蚀 刻 均 匀 一 致 性 终合 剂 一 一稳定 蚀 刻速 率
叠 印制电路Il
C 『PC Il! 1毫露与I4;蓑
酸 性 蚀刻滚工 艺 报告
为 配 合 国 内 PCB产 业 的 飞 速 发 展 而 开 发 的 HCL/NaCIO3再 生 型 酸 性 蚀 刻 系统 。 随 着 PCB产 量 的提 升 、产 品的精 密度 越来 越 高 、安全 生 产 日益 重 要 、环 保 的 要 求越 来 越 苛 刻 ,传 统 的 HCL/H202再 生 型 酸 性 蚀 刻 系 统 逐 渐 不 能 满 足 PCB产 业 的 需 求 和 环 保 要 求 ,我 司 的 HCL/NaCIO3的 酸 性 蚀 刻 系 统 具 有 更 安 全 、环 保 、低 酸 度 、低 成 本 、蚀刻 速度 快 、侧 蚀 小等 诸 多优 点 。
酸性蚀刻液的特性、蚀刻原理

酸性蚀刻液的特性、蚀刻原理1.三氯化铁蚀刻液①特性:三氯化铁蚀刻液用来蚀刻铜、铜合金及铁、锌、铝和铝合金等;适用于网印抗蚀印料、液体感光胶、干膜和金镀层等抗蚀层的印制电路板蚀刻,但不适用于镍、锡及锡铅合金等抗蚀层。
工艺稳定、操作方便、成本低。
但污染严重,废液处理困难。
②化学组成三氯化铁蚀刻液化学组成体三氯化铁按配方要求的百分重量比放入含少量盐酸的水溶液中,在不断搅拌下完全溶解成茶红色液体。
测量其比重或波美度。
然后静止24小时后过滤使用。
特别注意事项:由于固体三氯化铁)沉淀。
易于水解成深黄色氢氧化铁(Fe(0H)3反应式:FeC1+3H2 0→Fe(0H)3+3HCl3所以在配制时先要在水中加适量的盐酸,使反应向左进行,从而抑制水解发生。
由于配制中产生盐酸气体有刺激性,需要在抽风的工作条件下进行。
配制好的溶液以PH≥5为宜。
一般控制溶液浓度在波美度38-42Be0。
(1)蚀刻原理:三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是一个氧化—还原反应过程。
在铜表面三价铁使铜氧化成氯化亚铜。
同时三价铁被还原成二价铁,其反应如下:FeC13+Cu→FeC12+CuC1氯化亚铜具有还原性,可以和三氯化铁进一步发生反应生成氯化铜。
其反应式如下:FeC13+CuC1→FeC12+CuC12二价铜具有氧化性,与铜发生氧化反应:CuC12+Cu→2CuC1所以,三氯化铁蚀刻液对铜的蚀刻是靠Fe3+和Gu2+共同完成的。
其中三价铁的蚀刻速率快,蚀刻质量好;而二价铜的蚀刻速率慢,蚀刻质量差。
新配制的蚀刻液中只有三价铁,蚀刻速率较快。
但随着蚀刻反应的进行,三价铁不断消耗,而二价铜不断增加。
当三价铁消耗掉35%时,二价铜已增加到相当大的浓度,这时三价铁和二价铜对铜的蚀刻量几乎相等;当三价铁消耗掉50%时,二价铜的蚀刻作用由次要地位而转变成主要地位,此时的蚀刻速率慢,这时要考虑蚀刻液的更新问题。
在印制电路板的实际生产中,表示蚀刻液的活度不是采用三价铁的消耗量来度量,而是用蚀刻液中的含铜量(克/升)来度量。
酸性蚀刻液主要成分

酸性蚀刻液主要成分
酸性蚀刻液是一种常见的化学腐蚀剂,它可以有效地在金属或其他金属表面上腐蚀出形状精确的特殊形状。
通常用于零件抛光、硬化表面处理及成型表面处理等。
1.一般成分:
(1)氯化物:对金属表面有腐蚀作用,如氯化钠、氯化钾、氯化铵、氯化氢和其它氯化物。
(2)硝酸盐:强酸性,有腐蚀作用,如硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸铅和其它硝酸盐。
(3)磷酸盐:有腐蚀作用,如磷酸钠、磷酸钾和其它磷酸盐。
(4)亚硝酸盐:有腐蚀作用,如亚硝酸钠、亚硝酸钾和其它亚硝酸盐。
2.添加剂:
(1)抑制剂:可防止腐蚀剂强烈反应而形成一氧化氮,如磷酸、氟化物和其它抑制剂。
(2)助剂:可增加液体的可控性,如二氧化硅、磷酸二铵、EDTA 等。
(3)调节剂(稳定剂):可稳定液体的pH,如氢氧化钾、硼酸钾和碳酸钠等。
3.其他成分:
(1)抗氧剂:可抑制氧溶液的氧化作用,如柠檬醛、环氧乙烷等。
(2)防腐剂:可延长液体的寿命,如醋酸钠、柠檬酸、双羟脂等。
(3)调香剂:有一定的芳香气味,如苯醇、柠檬醛等。
蚀刻液分类及工艺流程

蚀刻液分类及工艺流程蚀刻液分类及工艺流程一、目前PCB业界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/双氧水蚀刻液前三种常用。
二、各种蚀刻液特点酸性氯化铜蚀刻液1) 蚀刻机理:Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2-2) 影响蚀刻速率的因素:影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。
a、Cl-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。
添加Cl-可以提高蚀刻速率,原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时,生成的Cu2Cl2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-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-,从铜表面上溶解下来,从而提高了蚀刻速率。
b、Cu+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。
c、Cu2+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Cu2+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。
酸性氯化铜蚀刻液

酸性氯化铜蚀刻液1.特性 <1.适用于生产多层板的内层和印刷-蚀刻板。
所采用的抗蚀剂是网印抗蚀印料、干膜、液体光致抗蚀剂等;也适用于图形电镀金抗蚀层印制板的蚀刻,但不适于锡-铅合金和锡抗蚀剂。
2.蚀刻速率容易控制,蚀刻液在稳定状态下能达到高的蚀刻质量。
3.溶铜量大4.蚀刻液容易再生与回收,减少污染。
2. 蚀刻过程的主要化学反应在蚀刻过程中,氯化铜中的Cu2+具有氧化性,能将板面上的铜氧化成Cu1+,其反应如下:蚀刻反应:Cu+CuCl2→Cu2Cl2形成的Cu2Cl2是不易溶于水的,在有过量Cl-存在下,能形成可溶性的络离子,其反应如下:络合反应:Cu2Cl2+4Cl-→2[CuCl3]2-随着铜的蚀刻,溶液中的Cu1+越来越多,蚀刻能力很快就会下降,以至最后失去效能。
为了保持蚀刻能力,可以通过各种方式对蚀刻液进行再生,使Cu1+重新转变成Cu2+,继续进行正常蚀刻。
应用酸性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下:印制正相图象的印制板→检查修版→碱性清洗(可选择)→水洗→表面微蚀刻(可选择)→水洗→检查→酸性蚀刻→水洗→酸性清洗例如:5-10%HCl)→水洗→吹干→检查→去膜→|再生水洗→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10-2。
表10-2 国外介绍的酸性蚀刻液配方组份 1 2 3 4CuCl 2·2H 2O HCl(200Be’)NaCl NH 4Cl H 2O1.42磅 0.6加仑- -2.2M 30ml/加仑4M -2.2M 0.5N 3M-0.5~2.5M 0.2~0.6 M -2.4~0.5 M添加到1加仑注:1磅=454克 1加仑(美制)=3.785升我国采用的蚀刻液配方也有多种,现摘录如下表10-3表10-3 我国采用的酸性蚀刻液配方组份 123CuCl2·2H2O 130-190g/l 200g/l 150-450g/lHCl 150-180ml/l100ml/l- NaCl - 100g/l -NH4Cl - - 饱和H2O蚀刻 液中所采用的氯化物种类不同。
AS-301型酸性蚀刻液蚀刻机理、影响因素分析

摘要:本文主要针对AS-301型号酸性的蚀刻液基本蚀刻机理及其相关影响因素进行综述分析,望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
关键词:AS-301型;酸性;蚀刻液;蚀刻机理;影响因素;
前言:
AS-301型号酸性的蚀刻液,属于专门对于PCB式多层板的蚀刻所研发出氯化铜新型蚀刻液,其具备着气味淡、无沉淀、快速蚀刻等优势,以下为对该AS-301型号酸性的蚀刻液基本蚀刻机理及其相关影响因素具体介绍:
2.8温度方面
配置5种蚀刻的测试液,蚀刻的温度设定为50℃,把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中,放置一段时间之后,可获取试验测试结果:该AS-301型号酸性的蚀刻速率会伴随温度的升高而逐渐提升,但不可发情况,蚀刻液内组分比例处于失调状态。
2.4氯化铜(CuCl2)的含量方面
进行5种氧化铜(CuCl2)不同含量的蚀刻液配置,把反应的温度设定为50℃,把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的蚀刻液内,放置一段时间之后,可获取试验测试结果:处于<200g/L范围,AS-301型号酸性的蚀刻液实际速率将伴随CuCl2实际含量增加而不断增长,但它的浓度基本上以跨越了200g/L范围(该时刻蚀刻速率即为14.49µm/min),蚀刻速率会处于平缓状态。在达350g/L后,所对应蚀刻的速率即为10.25µm/min,远不及于150g/L范围蚀刻速率83.60%。
2.2氯化氢(HCl)的含量方面
配置5种不同含量盐酸蚀刻的测试液,蚀刻的温度设定为50℃,把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中,放置一段时间之后,可获取试验测试结果:在该AS-301型号酸性的蚀刻液当中,Cu+、Cu2+的存在形式为离子、络,铜离子有着不完全轨道的电子壳,可作为良好络合物的形成体。通常状况下,能够形成配位键为4个。在蚀刻液内所含过多Cl-、Cu2+时,便会以络合离子的形式存在着,而Cu+则会以[CuCl3]2-的络合离子而存在着。在蚀刻液当中HCl实际含量提升后,蚀刻速率增加幅度明显,蚀刻液内溶铜量得以显著提升,呈沿着直线逐渐上升的变化发展趋势。但是,其实际含量不易过于高。故HCl实际含量应当控制在2.0-3.0mol/L范围内。
酸性蚀刻液

因为氯气管理比较困难,目前只有在美国比较大的PCB PCB厂使用 ※ 因为氯气管理比较困难,目前只有在美国比较大的PCB厂使用
三、双氧水/盐酸 双氧水/
最高可蚀刻铜约160克/公升 Cu + CuCl2 → 2CuCl HCl的酸值控制在2~3N 2CuCl + H2O2 + 2HCl → 2CuCl2 + 2H2O 净反应:Cu + H2O2 + 2HCl →CuCl2 + 2H2O
目前业界最常用的即为H /HCl系统和 系统和NaClO /HCl系统这两种酸性蚀 ※目前业界最常用的即为H2O2/HCl系统和NaClO3/HCl系统这两种酸性蚀 刻液。 刻液。
酸性蚀刻液的概况
酸性蚀刻反应原理分析
以NaClO3/HCl系统为例 系统为例 1.1、蚀铜反应:铜可以三种氧化状态存在,板面上的金属铜Cu0,蚀刻槽液 中的蓝色离子Cu2+ ,以及较不常见的亚铜离子Cu+ 。金属铜Cu0可在蚀刻槽 液中被Cu2+氧化而溶解,见下面反应式(1) 3Cu + 3CuCl2 → 6CuCl ------------- (1) 1.2、再生反应:金属铜Cu0被蚀刻槽液中的Cu2+氧化而溶解,所生成的2Cu+ 又被自动添加进蚀刻槽液中的氧化剂和HCl经过系列反应氧化成Cu2+,而这些 Cu2+又继续跟板面上的金属铜Cu0发生反应,因此使蚀刻液能将更多的金属铜 Cu0咬蚀掉。这就是蚀刻液的循环再生反应,见下面反应式(2) 6CuCl + NaClO3 + 6HCl → 6CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- (2) 1.3、净反应: 3Cu + NaClO3 + 6HCl → 3CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- (3)
蚀刻液 (2)

蚀刻液1. 简介蚀刻液是一种用于进行蚀刻或刻蚀过程的化学溶液。
它可以在制造、半导体工艺、电子行业以及实验室研究中起到重要的作用。
蚀刻液通过去除物质的表面层来实现蚀刻的目的,通常用于加工和制造中的精细化学处理。
2. 应用领域蚀刻液广泛应用于各个领域,包括但不限于:2.1 制造业在制造业中,蚀刻液通常用于涂层去除、表面处理以及零件加工等环节。
例如,在金属加工中,蚀刻液可以去除不需要的金属部分,以实现精确的模具加工。
此外,蚀刻液还可以用于去除焊接痕迹、氧化层以及涂层等,以确保产品的质量和外观。
2.2 半导体工艺在半导体工艺中,蚀刻液被广泛用于刻蚀、清洗和去除杂质等工艺步骤。
蚀刻液在半导体工艺中的应用主要是为了制造微细结构和图案,例如芯片和电路板的制造过程。
2.3 电子行业在电子行业中,蚀刻液用于去除电路板上的铜、镀金、镀银以及其他金属材料。
蚀刻液通过蚀刻的方式,可以制作出精细的电路图案和线路结构,以提高电子设备的性能和功能。
2.4 实验室研究在科学研究和实验室领域,蚀刻液常用于材料表面的微观结构分析和样品制备。
科研人员可以通过蚀刻液来观察材料表面的形态和组织结构,以及进行材料的表面改性和修复。
3. 主要类型蚀刻液的种类繁多,不同类型的蚀刻液具有不同的化学成分和蚀刻特性。
以下是一些常见的蚀刻液类型:3.1 酸性蚀刻液酸性蚀刻液是最常见和广泛使用的一类蚀刻液。
它通常由酸和一些辅助剂组成,具有高效的蚀刻速率和较好的选择性。
酸性蚀刻液广泛应用于金属加工、半导体工艺以及电子行业等领域。
3.2 碱性蚀刻液碱性蚀刻液是另一类常见的蚀刻液。
它主要由碱性物质和一些添加剂构成,具有强腐蚀性和高蚀刻速率。
碱性蚀刻液常用于去除金属表面的氧化层和其他杂质。
3.3 有机蚀刻液有机蚀刻液主要由有机酸和一些有机溶剂组成。
它与传统的酸性蚀刻液相比,具有更低的蚀刻速率和更好的选择性。
有机蚀刻液在一些对精度和细节要求较高的应用中得到了广泛应用。
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影响蚀刻液的因素
影响蚀刻速率 主要因素 Cl-的浓度 Cu+的浓度 Cu2+的浓度 蚀刻液的温度
Cl-浓度的影响 浓度的影响
当盐酸浓度升高时 蚀刻时间减少 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
添加Cl-可以提高蚀刻速率的原因 氯化铜 溶液中 发生铜 的蚀刻
目前多使用于铁/镍合金蝕 如导线架业,PCB厂较少使用 厂较少使用。 ※目前多使用于铁/镍合金蝕刻,如导线架业,PCB厂较 氯气/
最高可蚀刻铜约180克/公升 Cu + CuCl2 → 2CuCl 2CuCl + Cl2 → 2CuCl2 净反应: Cu + Cl2 → CuCl2 加入1~3N HCl使反应加快,但盐酸不 参与反应,只有带出消耗。
该方法比较简单
消耗大量的碱,且氧化铜沉淀 为片状, 过滤分离比较困难
该方法适宜大规模生产
生产过程复杂,且生产成本 及设备操作费用高。
酸性蚀刻废液回收利用的方法
回收氧化亚铜
采用中和法可从酸性蚀刻废液中回收微米级氧化亚铜
该方法操作简便,所需设备简单, 该方法操作简便,所需设备简单,易于控 制, 产品的附加值高
目前业界最常用的即为H /HCl系统和 系统和NaClO /HCl系统这两种酸性蚀 ※目前业界最常用的即为H2O2/HCl系统和NaClO3/HCl系统这两种酸性蚀 刻液。 刻液。
酸性蚀刻液的概况
酸性蚀刻反应原理分析
以NaClO3/HCl系统为例 系统为例 1.1、蚀铜反应:铜可以三种氧化状态存在,板面上的金属铜Cu0,蚀刻槽液 中的蓝色离子Cu2+ ,以及较不常见的亚铜离子Cu+ 。金属铜Cu0可在蚀刻槽 液中被Cu2+氧化而溶解,见下面反应式(1) 3Cu + 3CuCl2 → 6CuCl ------------- (1) 1.2、再生反应:金属铜Cu0被蚀刻槽液中的Cu2+氧化而溶解,所生成的2Cu+ 又被自动添加进蚀刻槽液中的氧化剂和HCl经过系列反应氧化成Cu2+,而这些 Cu2+又继续跟板面上的金属铜Cu0发生反应,因此使蚀刻液能将更多的金属铜 Cu0咬蚀掉。这就是蚀刻液的循环再生反应,见下面反应式(2) 6CuCl + NaClO3 + 6HCl → 6CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- (2) 1.3、净反应: 3Cu + NaClO3 + 6HCl → 3CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- (3)
该方法得到的纳米铜粉因可制备导电涂料和 电磁屏蔽材料而具有更高的附加值
还原剂水合肼溶液具有一定的毒性,且价格较高
酸性蚀刻废液回收利用的方法
电解还原法 该方法是基于电化学原理, 该方法是基于电化学原理 即酸性蚀刻废液中的铜氯络离 子在阴极得到电子还原为铜。 子在阴极得到电子还原为铜。 萃取法 用水、氨水或硫酸 铵溶液洗脱含铜有机相 中的氯离子,然后用硫酸 反萃取含铜有机相,得到 硫酸铜溶液 萃取剂以铜氯配合物 的形式将铜从酸性蚀 刻废液中萃取出来, 相分离后得到萃余液 用含氯离子的水溶液再 生有机相, 再返回萃取 段进行萃取
该方法得到的铜为板状, 该方法得到的铜为板状, 纯度达99. 纯度达99. 95% 经济价值高
设备投资大、氨水消耗量大
电解酸性硫酸铜溶液, 得到金属铜
酸性蚀刻废液回收利用的方法
回收氧化铜
回收氧化铜
中和法
喷雾焙烧法
中和法是在预热后的酸 性蚀刻废液中加入预热 的碱液,使铜离子转化为 棕黑色氧化铜沉淀
酸性蚀刻废液经加压喷 嘴喷出, 以雾状方式分散 在550 ℃的焙烧炉中,分 解形成氯化氢、氧化铜。
酸、碱性蚀刻液的比较 酸性蚀刻液的概况 酸性蚀刻废液回收利用的方法
酸、碱性蚀刻液的比较
组成与特点
碱性蚀刻液 主要成分
氯化铜、盐酸、 氯化钠或氯化胺 一般适用于多层印制板的外层 电路图形的制作或微波印制板 阴板法直接蚀刻图形的制作
酸性蚀刻液
氯化铜、氨水、氯化氨, 补助成 分为氯化钻、氯化钠、氯化胺或 其它含硫化合物以改善特性 一般适用于多层印制板的内层 电路图形的制作及纯锡印制板 的蚀刻 图形电镀之金属抗蚀层如镀覆金、 镍、锡铅合金
酸性蚀刻废液回收利用的方法
离子膜电解法
离子膜电解采用离子膜作为物理隔离材料, 离子膜电解采用离子膜作为物理隔离材料 阳极液为酸 性蚀刻废液,阴极液为酸性蚀刻废液稀释 倍后的溶液。 阴极液为酸性蚀刻废液稀释10倍后的溶液 性蚀刻废液 阴极液为酸性蚀刻废液稀释 倍后的溶液。
隔膜电解法
该装置包括两个电解槽,在第一个电解槽中将酸性蚀刻废液中 该装置包括两个电解槽 在第一个电解槽中将酸性蚀刻废液中 大部分转变为Cu 在第二个电解槽中从含有 在第二个电解槽中从含有Cu 的Cu2+大部分转变为 + ;在第二个电解槽中从含有 +的溶液中 沉积出片状铜。 沉积出片状铜。
性能对比
碱性蚀刻液 控制 蚀刻速度 补充药液 自动控制成本 毒性 水洗水处理
温度、比重及PH值 约1mil/min 氨水 低 低 因有金属馁错合物, 较不易处理
酸性蚀刻液
温度、比重、HCl及ORP(氧化/还原电位) 约0.5mil/min
H2O2、HCl HCl 高 高
PH调整即可分离出铜渣
酸性蚀刻液的概况
操作电压低、效率高及可靠性好, 操作电压低、效率高及可靠性好,产品铜为片 另外,可间歇操作, 状。另外,可间歇操作, 在停机时不需从电解 液中提出阴极。 液中提出阴极。
该方法中的两个电解槽必须采用氮气密封,以防止Cu+氧化 为Cu2+
该法产物的回收价值更高, 所以该方法是 该法产物的回收价值更高, 回收酸性蚀刻废液、碱性蚀刻废液的最优方法 回收酸性蚀刻废液、
整个反应过程需要严格控制
酸性蚀刻废液回收利用的方法
电解再生法
常规 电解法
电解 再生法
隔膜 电解法 离子膜 电解法
常规电解法
常规电解法电解液为酸性蚀刻废液, 常规电解法电解液为酸性蚀刻废液 阳极液与阴极液 的组成及浓度均相同。 的组成及浓度均相同。 该方法采用小阴极大阳极配置,但在操作中不甚方便
先向酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中加入氯化钙、 先向酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中加入氯化钙、氯化镁除 然后检测蚀刻废液的酸碱度、 砷,然后检测蚀刻废液的酸碱度、铜及痕量金属杂质的含量和密度 然后检测蚀刻废液的酸碱度 铜及痕量金属杂质的含量和密度, 将两种蚀刻废液进行自中和,静置沉降 含铜泥浆经过滤、干燥、 静置沉降, 将两种蚀刻废液进行自中和 静置沉降 含铜泥浆经过滤、干燥、 筛分得到碱式氯化铜。 筛分得到碱式氯化铜。
酸性蚀刻废液回收利用的方法
回收氯化亚铜
向酸性蚀刻废液中加入盐酸、氯化钠调整废液 向酸性蚀刻废液中加入盐酸、氯化钠调整废液pH,然后 然后 加入铜粉,水解 得到氯化亚铜。 水解,得到氯化亚铜 加入铜粉 水解 得到氯化亚铜。
该方法操作简便, 该方法操作简便,工艺条件容易控制 产品质量好
消耗大量的碱
回收碱式氯化铜
消耗大量碱
回收硫酸铜
回收硫酸铜 中和—酸溶法
在中和法制备氧化铜的基础上 加入硫酸溶解、冷冻结晶, 制 得硫酸铜晶体
硫酸置换法
将硫酸加到酸性蚀刻废液中进行置 换反应, 反应后导入真空蒸馏装置 中在罐底回收硫酸铜晶体
该方法制备的硫酸铜应用更广泛
铜回收率低,碱消耗量大
该方法简单
设备需要防腐, 投资较大 另外硫酸溶解热较大,反应过程不易控制
因为氯气管理比较困难,目前只有在美国比较大的PCB PCB厂使用 ※ 因为氯气管理比较困难,目前只有在美国比较大的PCB厂使用
三、双氧水/盐酸 双氧水/
最高可蚀刻铜约160克/公升 Cu + CuCl2 → 2CuCl HCl的酸值控制在2~3N 2CuCl + H2O2 + 2HCl → 2CuCl2 + 2H2O 净反应:Cu + H2O2 + 2HCl →CuCl2 + 2H2O
实际生产中通常采用比重法,控制铜含量为 实际生产中通常采用比重法,控制铜含量为120~150克/升 克升
酸性蚀刻废液回收利用的方法
回收利用方法
金属铜或铜盐的回收
酸性再生液的回收
回收铜: 回收铜:
金属置换法
萃取法
回收铜
水合肼 还原法
电解还原法
酸性蚀刻废液回收利用的方法
金属置换法 金属置换法是基于金属活泼性的差异,将铁粉或铝粉加 金属置换法是基于金属活泼性的差异 将铁粉或铝粉加 入到酸性蚀刻废液中, 铜氯络离子解离并被还原为海绵铜。 入到酸性蚀刻废液中 铜氯络离子解离并被还原为海绵铜。
该方法比较简单, 该方法比较简单,投资少
回收的铜纯度低、回收率低金属置换及析氢副反应的显 著热效应使回收过程不稳定 水合肼还原法 水合肼还原法是将氨水加入稀释后的酸性蚀刻废液中, 水合肼还原法是将氨水加入稀释后的酸性蚀刻废液中 用氢氧化钠溶 液调节废液的酸度, 然后用水合肼溶液还原出粒径为60 的铜粉。 液调节废液的酸度 然后用水合肼溶液还原出粒径为 nm 的铜粉。
在蚀刻操作中要保持Cu 在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内 Cu2+浓度的影响
Cu2+浓度低于2mol/L时 蚀刻速率较低 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 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
适用领域 抗蚀剂
干膜、液态光致抗蚀剂等