新型三氯化鐵蝕刻液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的新型三氯化鐵蝕刻液是以傳統(tǒng)[三氯化鐵+鹽酸]蝕刻體系為基礎(chǔ)、以酸性氯化銅蝕刻為主導(dǎo)的新型單子液蝕刻工藝產(chǎn)品。它結(jié)合了三氯化鐵和氯化銅兩種蝕銅氧化劑的優(yōu)點(diǎn)，使蝕刻速率穩(wěn)定和蝕刻質(zhì)量提高。在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)亦克服了現(xiàn)今廣泛使用的酸性氯化銅帶氧化劑蝕刻工藝所產(chǎn)生的環(huán)保問題。
【專利說明】
新型三氯化鐵蝕刻液
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于印刷電路板制作過程中酸性蝕刻銅的化學(xué)混合液。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于目前電子科技發(fā)展迅猛，電子線路板作為現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基本元件之一，其 需求量也不斷增加。因此，高且穩(wěn)定的蝕刻速率已成為電子線路板生產(chǎn)行業(yè)選擇蝕刻液的 重要條件之一。三氯化鐵是傳統(tǒng)線路板蝕刻工藝的主要原料，它雖然溶銅能力強(qiáng)、成本較 低，但是蝕刻速度下降較快，故目前線路板生產(chǎn)行業(yè)大部分都采用酸性氯化銅蝕刻體系。本 發(fā)明的新型三氯化鐵蝕刻液改良了傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻工藝。它既擁有傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻液 成本低和蝕刻速率高的特點(diǎn)，亦解決了舊工藝蝕刻速度不穩(wěn)定的問題。更重要的是蝕刻生 產(chǎn)過程中無氯氣析出，比現(xiàn)今廣泛使用的[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]蝕刻體系更利于線路 板生產(chǎn)環(huán)保工作的管理。

【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體現(xiàn)：
[0004] 本新型三氯化鐵蝕刻液是在傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻液的基礎(chǔ)上研發(fā)、并以酸性氯化銅 蝕刻為主的新型單子液蝕刻工藝產(chǎn)品。其配方的主要成分為：
[0005]
[0006] 本新型三氯化鐵蝕刻液所含的Fe3+離子擁有強(qiáng)腐蝕溶銅能力，因此由Fe 3+和Cu2+ 離子的氧化反應(yīng)共同進(jìn)行銅的蝕刻。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：
[0007] 2FeCl3+Cu - 2FeCl2+CuCl2
[0008] CuCl2+Cu - Cu2Cl2
[0009] 另外本新型三氯化鐵蝕刻液在蝕刻噴淋的過程中能充分與空氣接觸，使失去氧化 能力的Cu+離子能與鹽酸和空氣中的氧氣反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)再生。Cu 2Cl2與鹽酸和氧氣反應(yīng)的化 學(xué)反應(yīng)方程式如下：
[0010] 2Cu2C12+4HC1+02 - 4CuC12+H20
[0011] 因此蝕刻過程無需補(bǔ)充三氯化鐵以外的氧化劑，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保工藝的改進(jìn)。
[0012] 本新型三氯化鐵蝕刻液的流動(dòng)性比普通傳統(tǒng)的三氯化鐵蝕刻液要高，對(duì)蝕刻的均 勻性及整體的蝕刻質(zhì)量有所提高。其蝕刻系數(shù)（k > 4)符合高精密線路板的蝕刻質(zhì)量要求。
[0013] 本新型三氯化鐵蝕刻液選用了價(jià)格低廉的三氯化鐵氧化劑，大幅降低了生產(chǎn)成 本。另外三氯化鐵是少有的能與鹽酸混合共存的氧化劑，能避免蝕刻液中鹽酸的C1離子 被氧化析出氯氣。符合綠色生產(chǎn)的環(huán)保要求。
[0014] 本新型三氯化鐵蝕刻液利用了配方材料中的Fe3+離子氧化能力強(qiáng)、Cu+離子容易 再生成Cu 2+離子、大量的氯化鈉提供C1離子以穩(wěn)定蝕刻速率的特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的蝕刻 工藝。
[0015] 通過噴嘴壓力為0· 8kg/cm2的自制小型蝕刻機(jī)，取500X300X 1. 5mm的銅板用 160L的蝕刻工作液在48°C下進(jìn)行本新型三氯化鐵蝕刻液的蝕刻試驗(yàn)，并將其結(jié)果與傳統(tǒng) 三氯化鐵蝕刻工藝以及[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]體系蝕刻工藝的蝕刻性能作比較。
[0016] 表1-傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻工藝、[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]蝕刻工藝以及本新型 三氯化鐵蝕刻液的蝕刻速率數(shù)值
[0017]
[0018] 通過比較表1中不同蝕刻工藝的蝕刻數(shù)據(jù)可知，在本新型三氯化鐵蝕刻液的蝕刻 速率與傳統(tǒng)三氯化鐵和[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]系統(tǒng)的蝕刻速率相等的條件下，經(jīng)過比 較本發(fā)明的新型三氯化鐵蝕刻液具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0019] L比傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻液的生產(chǎn)成本低15%，比[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]系 統(tǒng)蝕刻液的成本低30% ;
[0020] 2.比傳統(tǒng)三氯化鐵蝕刻液的流動(dòng)性好、蝕銅載荷量大20-30%，比[鹽酸+雙氧水 (氯酸鈉）]系統(tǒng)的蝕刻質(zhì)量高；
[0021] 3.與[鹽酸+雙氧水（氯酸鈉）]系統(tǒng)的蝕刻工作液相比更為環(huán)保安全。
[0022] 綜上所述，本新型三氯化鐵蝕刻液是一質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品。它既優(yōu)化了傳統(tǒng)三氯化 鐵蝕刻工藝又提高了酸性氯化銅蝕刻工藝的安全環(huán)保指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)了發(fā)明的目的。 具體實(shí)施方案
[0023] 1.選用帶有pH計(jì)和比重計(jì)的自動(dòng)檢測(cè)投料控制器的線路板噴淋蝕刻生產(chǎn)線。
[0024] 2.將蝕刻生產(chǎn)線控制器的工藝參數(shù)校準(zhǔn)后設(shè)置比重投料數(shù)據(jù)為1. 330g/ml，并通 過比重投料控制器將子液（即本新型三氯化鐵蝕刻液）加投到蝕刻液工作缸內(nèi)。
[0025] 3.以上步驟完成后，將本新型三氯化鐵蝕刻液倒入生產(chǎn)線蝕刻缸內(nèi)，然后加溫噴 淋并投放銅板以制作蝕刻工作母液。
[0026] 4.當(dāng)工作液溫度為48-50°C、pH值為1. 1-1. 4M、比重為1. 330g/ml時(shí)，按現(xiàn)場(chǎng)狀況 調(diào)整走板速度和其他工藝參數(shù)后方可投放電路板進(jìn)行蝕刻生產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于電路板蝕刻生產(chǎn)上使用的新型線路板三氯化鐵蝕刻液，其特征是在以傳 統(tǒng)的"三氯化鐵+鹽酸"為主體的酸性三氯化鐵蝕刻工藝體系中加入氯化鈉成分。
【文檔編號(hào)】C23F1/18GK105887088SQ201410436496
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年8月27日
【發(fā)明人】葉濤
【申請(qǐng)人】葉濤