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标题: FPC的蚀刻 [打印本页]

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作者: greensmile    时间: 2022-4-25 14:56
标题: FPC的蚀刻
在挠性印制板或印制板的生产过程中，以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除，使之形成所需的回路图形的称之为蚀刻。一般常用的蚀刻液种类有以下几种:
1）氯化铁蚀刻液:
在过去氯化铁蚀刻液被广泛使用在单面板和及内层板的蚀刻中，但因蚀刻速度慢（20- 25 u m/min)和蚀刻能力低（35-40g/L)，对机器，工筰场地污染，废液没有回收价值等原因现已被氯化铜蚀刻液逐步取代。
2)氯化铜蚀刻液:
% B+ T7 z2 g# E用氯化铜、盐酸、氯化钠或氯化铵配成，以氯气或氯酸钠或过氧化氢(双氧水）连续再生，成本较氯化铁蚀刻液便宜，废液也有回收价值。它具有良好的蚀刻系数，.再生控制适当蚀刻速率蚀刻能量不错。但若氯化不足，则蚀刻速度降低，水洗后产生百色氯化亚铜沉淀;若氯化过量时，则会产生游离氯气，极易侵蚀蚀刻机的金属部分。冷却后，喷嘴文常因结晶被堵塞，需常清洗。
; @7 }* i1 m0 w! M3）碱性氯化铜蚀刻液
以氯化铜、氯化铵、氨水配成;并加补助剂成份如氯化钻、氯化钠、碳酸铵、磷酸铵等，以加强蚀刻液的特性。此蚀刻液溶液稳定、安全性好、蚀刻速度快（可达70 u m/min以上)，蚀刻能量天，司达70g心以上，蚀刻系数佳，可达3.5以上，有机及金属抗蚀层除银以外均可使用。
各种蚀刻液和抗蚀层的适用性:
7 N2 A+ ^+ }' P+ d8 C
3 _# i% \! P8 k' C6 Z+ n
) N9 J' c- B$ {1 J8 Z" w9 x
" x) D+ ^2 p" U& j+ M( A: u- S
1 s1 ~+ j4 D6 o  E( {+ _- a蚀刻系数:
# P+ B! @! k8 d  x9 K6 m8 w* C蚀刻系数=铜箔厚度/侧蚀宽度
8 w# S$ a6 U( @6 s* j/ m蚀刻系数越高说明侧蚀量越少，蚀刻质量越好。
一般挠性印制板使用酸性氯化铜蚀刻液加工，就酸性氯化铜蚀刻液详细介绍如下:

: Z3 s4 L; k3 r8 K酸性氯化铜蚀刻过程的主要化学反应
: {; x; t* T4 t5 Q5 M* X0 t/ E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:
* C) V: U& T. F2 v& c  Z( ^蚀刻反应:Cu+CuCl2->Cu,Cl2
4 A( N" Y% F0 ]' K3 Q& j1 P% [. R形成的CuzCl,是不易溶于水的，在有过量的CI存在下，能形成可溶性的络合离子，其反应如下:
络合反应:CuzCl2+4Cl ->2[CuCI3]2-
随着铜的蚀刻，溶液中的CI1+越来越多，蚀刻能力很快就会下降，直到最后失去效能。为了保持蚀刻能力，可以通过溶液再生的方式将Cu1+重新转变为Cu2+，使溶液继续进行正常的蚀刻。
0 n& E" v0 r; A  f6 m常用的酸性氯化铜蚀刻液配方:

; C1 u; W8 [5 X) [9 @1 P; D, \

# L+ |& r, G3 k6 q, O
影响蚀刻速率的因素:
% o. B  n, I  o. Y& ^2 r7 o' T影响蚀刻速率的因素很多，影响较大的是溶液中Cl，Cu*的含量，溶液温度及Cu2+的浓度等。
C含量的影响
4 U9 K0 ~% T7 p) ~1 z5 V- `9 C在氯化铜蚀刻液中Cu2+和Cu1+实际上都是以络合离子的形式存在的。一般情况下，当溶液中含有较多的Ci时，Cu2是以[Cu2+Cijr-形式存在，Cu1+是以[CutCI,]2-的形式存在。因此，蚀刻液的配制和再生都需要CI的参与。增加氯离子的浓度可以加快蚀刻速率。添加氯离子可以提高蚀刻速率的原因是:在氯化铜溶液中疫生铜的蚀刻反应时，生产的Cu,Ci,不易溶子水，财在铜表面生成一层氯化亚铜膜，这种膜能阻挡反应的进一步进行。过量的Cl能与氯化亚铜生成可溶性的络合物[CuCl]2，从铜表面溶解下来，从而提高蚀刻速率。
Cu含量的影响
' b* O) z5 W' A1 l+ W+ ]7 \根据蚀刻反应，随着铜在蚀刻过程中形成一价铜离子。较微量的Cut,例如:在120g/ Cu2+的溶液中含有4g Cu1+就会对蚀刻速率产生显著的降低。所以在蚀刻操作中要保持Cut*的含量在一个低的范围丙。例如:小于2g/。并要尽快地使其重新氧化成Cu2+。
/ y1 r/ f/ [7 @* C. f在实际生产中如何控制溶液中的Cu1+浓度?
' j: L& a, _  I- o8 {根据奈恩斯特方程式:E=Eo+(0.059/n)lg([Cu21]/[Cu1+])
) w. J2 u* J4 E+ h' A从上面的公式可以看出，氧化-还原电位E与(Cu2+ICu1+)的比值有关。
$ P# F& Q+ [8 t* p. N( c
8 a# Y. E" R" B; c4 N随着溶液中Cu1+的浓度不断升高，氧化-还原电位不断下降，当氧化-还原电位在530mV时，Cu1+的浓度低于0.4g/。能提供最理想的，高的和几乎恒定的蚀刻速率。所以在实际操作中都以控制溶液的氧化-还原电位来控制溶液中Cu1+的浓度。一般氧化-还原电位多控制在510-550mV之间。
6 L' N1 C9 M+ [5 g4 E6 m( }/ XCu2+含量的影响:
; }* ?" A9 g2 e: [* \% e溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定影响。一般情况下，溶液中Cu2+浓度低子2克离子时，蚀刻速率较低;在2克离子时速度较高。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，蚀刻速度就会卞降。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。随着溶液中铜含量的不断增加，溶液的比重也随之增加。在实际生产中采用控制溶液比重的方法来控制溶液的含铜量。在生产中比重一般控制在1.28-
1.295(31-33° Be)，此时的含铜量大约在120-150 g/之间。温度对蚀刻速率的影响:
8 d$ f) G# i$ ~* ~# q; C( g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40-55℃范围内。温度太高会引起HCI过多地挥发，造成溶液组份比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。
: v1 M$ q: E2 K: k) Q9 J& w


) M0 @% u3 q4 |; `! A# H& i
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作者: yin123    时间: 2022-4-25 17:25
FPC的蚀刻

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