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PCB线路板的蚀刻液介绍

发布时间:2020-05-24 点击率:
三氯化铁蚀刻铜、铜合金、铁、锌和铝广泛用于PCB电路、电子和金属加工行业。此时,由于其工艺稳定,操作方便,价格低廉。然而,近年来,由于再生困难、污染严重和废液处理困难,该技术正在被淘汰。因此,这里只做一个简单的介绍。
 
PCB线路板蚀刻液
 
蚀刻液, 三氯化铁适用于具有抗蚀剂层的PCB线路板的蚀刻,例如丝网PCB线路板、液体光致抗蚀剂、干膜、金等。然而,它不适用于诸如镍、锡和锡-lead合金的抗蚀剂层。
 
蚀刻的主要化学反应
 
三氯化铁的蚀刻液是铜箔氧化还原成蚀刻的过程。Fe3在铜表面将铜氧化成氯化亚铜。同时,Fe3被还原成Fe2。三氯化铁+铜二氯化铁+氯化铜
 
氯化铜具有还原性,可进一步与三氯化铁反应生成氯化铜。
 
三氯化铁+氯化铜二氯化铁+氯化铜
 
Cu2是氧化性的,与铜反应;
 
氯化铜+铜氯化钴
 
因此,FeCl  _ 3 蚀刻液通过Fe3和Cu2共同完成了铜的蚀刻。其中,Fe3 蚀刻速度快,蚀刻质量好。然而,Cu2的蚀刻速度慢,蚀刻质量差。新准备的蚀刻液,只有Fe3,所以蚀刻的速度更快。然而,随着蚀刻反应的进行,Fe3不断消耗,而Cu2不断增加。当35%的Fe3被消耗时,Cu2已经增加到相当高的浓度,然后Fe3和Cu2对铜的蚀刻量几乎相等。当Fe3被消耗50%时,Cu2的蚀刻函数从第二位跳到第一位。这时,蚀刻的速度很慢,所以应该考虑蚀刻液的复兴。
 
在实际生产中,PCB线路板蚀刻液的活动不是用Fe3的消耗量来衡量的,而是用蚀刻液的铜含量(克/升)来衡量的。因为在蚀刻,的铜生产过程中,最初的蚀刻时间是相对恒定的。然而,随着Fe3的消耗,溶液中的铜含量不断增加。当溶解铜的量达到60g/l时,蚀刻时间将延长。当蚀刻液Fe3消耗40%时,溶解铜的量达到82.40克/升时,蚀刻时间将急剧上升,表明此时蚀刻液不能继续使用,应考虑蚀刻液的再生或更新。
 
一般来说,工厂很少分析和测量蚀刻液蚀刻时间的铜含量,而蚀刻质量主要用于确定蚀刻液的再生和更新。经验数据表明,采用动态蚀刻,温度约为500,铜箔厚度约为50微米,蚀刻时间约为5分钟为最佳,仍可使用约8分钟。如果超过10分钟,侧蚀严重,蚀刻质量差,应考虑蚀刻液的再生或更新。
 
蚀刻铜箔伴随着一些副反应,即氯化铜和三氯化铁的水解:
 
三氯化铁+3H2O铁(氢氧化物)3+3HCl
 
氯化铜+2H2O氢氧化铜2+2HCl
 
生成的氢氧化物非常不稳定,加热后容易分解;
 
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
 
铜(氢)2氧化铜+H2O
 
结果,在蚀刻液,产生并悬浮了红色氧化铁和黑色氧化铜颗粒,这对耐腐蚀层具有一定的破坏作用。
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