蚀刻液分类及工艺流程.doc

蚀刻液分类及工艺流程.doc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***化铜 碱性***化铜 ***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***化铜蚀刻液
蚀刻机理： Cu+CuCI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***化铜 碱性***化铜 ***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***化铜蚀刻液
蚀刻机理： Cu+CuCI2— Cu2CI2 Cu2CI2+4CI- — 2(CuCI3)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 CI-、Cu+、Cu2+ 的含量及蚀刻液的温度等。
a、 CI-含量的影响：溶液中***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HCI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，***化铜的溶解度迅速降低。 添加CI-可以提高蚀刻速率，原因是：在***化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生 成的Cu2CI2不易溶于水，则在铜的表面形成一层***化亚铜膜，这种膜能够阻止 反应的进一步进行。过量的CI-能与Cu2CI2络合形成可溶性的络离子(CuCI3)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 C范围内。温度太高会引起 HCI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。
碱性***化铜蚀刻液
蚀刻机理： CuCI2+4NH4Cu(NH3)4CI2
Cu(NH3)4CI2+Cu—2Cu(NH3)2CI
影响蚀刻速率的因素：蚀刻液中的 Cu2+浓度、pH值、***化铵浓度以及 蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。
a、 Cu2+离子浓度的影响：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 0~82g/L时，蚀刻时间
长；在82~120g/L时，蚀刻速率较低，且溶液控制困难；在 135~165g/L时，蚀 刻速率高且溶液稳定；在
165~225g/L时，溶液不稳定，趋向于产生沉淀。
b、 溶液pH值的影响：~，当pH值降 ，一方面对金属抗蚀层不利；另一方面，蚀刻液中的铜不能被完全 络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀，并在槽底形成泥状沉淀，这些泥状沉淀能
在加热器上结成硬皮