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酸性氯化铜蚀刻液

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标签:蚀刻加工,蚀刻技术,http://www.5idzw.com 酸性氯化铜蚀刻液,http://www.5idzw.com

次氯酸钠再生

主要的再生反应为:

Cu2Cl2+2HCl+NaOCl→2CuCl2+NaCl+H2O

由于次氯酸钠能放出初生态氧[O],所以,它具有很强的氧化性,再生速率快。但是,在实际中很少采用。因为此种氧化剂成本高,还因为它自身的危险性。

双氧水再生

主要的再生反应为:

Cu2Cl2+2HCl+H2O2→2CuCl2+2H2O

此种方法再生速率快,因为H2O2可提供初生态氧[O]。因此只需要40~70秒即可再生。

在自动控制再生系统中,通过控制氧化-还原电位、H2O2与HCl的添加比例、比重和液位、温度等项参数,可以达到实现自动连续再生的目的。

正象前文所述,随着蚀刻的进行,溶液中的Cu1+浓度不断增加,溶液的电极电位要不断降低。当测得的电位低于给定的电位时,电磁阀启动,补加H2O2。同时,另一个电磁阀也启动补加HCl。通过控制装置要使补加HCl的电磁阀先启动,而推迟H2O2的供给,以调节H2O2和HCl的补加比例。此时溶液中的Cu1+不断氧化成Cu2+,使电极电位升高至给定值,电磁阀停止工作。

按上述再生的化学方程式计算:每蚀刻1克分子铜要消耗2克分子的盐酸和1克分子的双氧水。据有关资料介绍,如果使用35%的H2O2和37%的HCl,就可以1:2的体积比进行添加。每蚀刻1克铜大约需要1.4ml35%的H2O2和3ml37%的HCl。在实际生产中,从多次实践证明按1:3体积比添加,蚀刻速率基本保持恒定。

另一个参数是溶液的比重。随着蚀刻的进行,溶液中的铜含量不断增加,使溶液比重不断升高。为了保持恒定的较高的蚀刻速率,一般比重控制在1.280-1.295之间(31-330Be’)。比重较低溶液的蚀刻速率不稳定,且蚀刻速率慢;溶液比重过高,蚀刻速率也会降低。所以,必要时加水到溶液中以调节比重。

不过用H2O2-HCl的方法再生,蚀刻过程中溶液比重不会升得过快。因为这种再生方法的副产物中有水,而且H2O2和HCl中均有一定量的水。

由于蚀刻再生过程中H2O2和HCl的不断添加,蚀刻液的体积不断增加。当溶液液位超过一定高度时,要让多余的液体溢流出去。

现在印制板生产厂家一般采用带有自动控制再生系统的酸性蚀刻机进行印制板的酸性蚀刻。

6.蚀刻过程中常出现的问题

1蚀刻速率变慢

这通常是由于温度低,喷淋压力低或蚀刻液的化学组份控制不当造成的。在上述条件控制较好的情况下,蚀刻速率缓慢的原因可能是溶铜量过高。此时,就要对蚀刻液进行调整再生。

2溶液出现沉淀

这是由于溶液中缺乏络合剂Cl-造成的,或用水稀释造成的。沉淀物是难溶于水的Cu2Cl2。

3光致抗蚀剂的破坏

当过量的酸存在时,就会发生这个现象。尤其是在温度较高的情况下更容易发生。可以用NaOH中和或者用水替换部分溶液调整过来。如果酸的浓度和光致抗蚀剂的条件是适宜的,那么,出现故障的原因可能是在板面清洗到抗蚀剂的涂复阶段或者是不适当的曝光或烘烤造成的。

4在铜表面有黄色残渣

这种残渣一般是氢氧化亚铜,它不溶于水。当板面被蚀刻或碱性清洗时,就作为残渣留在板面上。另外,当蚀刻液中Cl-浓度和酸度太低时,蚀刻后板面会有白色沉淀出现,这可能是不溶性的氯化亚铜泥状沉淀。为了除去板面沉淀,可用5%的盐酸溶液清洗,然后再用水喷淋漂洗。

                                                                                                                                
作者:余汉超(卓越化学)  15950193990


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