CN103781282A - 一种覆铜线路板蚀刻工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种覆铜线路板蚀刻工艺，目的是提供一种成本低、蚀刻精度高的线路板蚀刻工艺。蚀刻工艺包括前工序显影后的覆铜板先用RO水洗至中性；用针刷式磨板机对水洗后的覆铜板进行打磨，并在覆铜板表面均匀喷洒微蚀液，所述的微蚀液为含硫酸和双氧水的水溶液；微蚀后的覆铜板再用RO水洗至中性；水洗后的覆铜板浸入蚀刻液中1-2min后，再用RO水洗至中性。本发明与现有技术相比蚀刻后的线路板不会出现微铜丝搭桥连接的问题，且其生产成本低，不需要配置特别的蚀刻液，采用针式刷板机的物理微蚀和化学微蚀结合的方式对覆铜板进行微蚀处理，使得蚀刻工艺的精度大大提高，蚀刻后的线宽不足0.2mm微铜线的边沿整齐。

Description

一种覆铜线路板蚀刻工艺

技术领域

本发明涉及一种线路板蚀刻工艺，具体涉及一种覆铜线路板蚀刻工艺。

背景技术

线路板蚀刻工艺是将铜板表面覆盖一层菲林膜，经过曝光制版、显影后，将要蚀刻的区域上的薄膜去除，再将铜板放入化学溶液中，暴露的铜面与化学溶液反应，被溶解腐蚀掉，而被薄膜覆盖的部分的铜被保留下来，从而在铜面上印制出所需的线路图。

现有技术中，采用一般的蚀刻药水时，蚀刻后的覆铜板（即覆铜线路板）会出现精度不够，甚至是出现铜丝搭桥的现象，即蚀刻不完全。通常解决此问题时，是对蚀刻药水进行处理：配置特殊的蚀刻药水，有时甚至与采用其他蚀刻工艺复合化学药水蚀刻来达到较高的蚀刻精度。如申请号为201210194058.5“一种用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液”的专利中使用的无机盐蚀刻液是由氯化钾、亚硝酸钾、磷酸钾、配位剂、添加剂和水组成，其中配位剂主要是羟基亚乙基二磷酸、EDTA二钠、柠檬酸钠，添加剂主要是甲醇、乙醇、丙酮，并且利用无机盐蚀刻配以电化学蚀刻印制。这样就增加了线路板的生产成本，并且配制的蚀刻药水成分复杂，在后期污水处理中处理成本上升，也不环保。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种成本低、蚀刻精度高的线路板蚀刻工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种覆铜线路板蚀刻工艺包括步骤：

a.水洗：前工序显影后的覆铜板先用RO水洗至中性；

b.微蚀：用针刷式磨板机对水洗后的覆铜板进行打磨，并在覆铜板表面均匀喷洒微蚀液，所述的微蚀液为含有2.5-3.5%质量分数的硫酸和2.5-3.5%质量分数的双氧水的水溶液；

c.水洗:将微蚀后的覆铜板再用RO水洗至中性；

d.蚀刻：将水洗后的覆铜板浸入蚀刻液中1-2min后，再用RO水洗至中性。

也就是说将前工序经过覆菲林膜、曝光、显影后的覆铜板先经过反渗透水水洗净后，放入针刷式磨板机中进行打磨，并在覆铜板表面均匀喷洒含有2.5-3.5%质量分数的硫酸和2.5-3.5%质量分数的双氧水的微蚀液，对覆铜板进行物理打磨和化学微蚀刻，然后在用RO水将其表面洗至中性，浸没到蚀刻液中1-2min，再用RO水洗至中性即蚀刻完毕。

进一步的，所述的步骤d中的蚀刻液为NH₄Cl和氨水的混合水溶液，其控制过程为：控制蚀刻液中铜离子浓度在90-150g/L范围内，当铜离子浓度超过140g/L时开始添加氨水，当铜离子浓度低于100g/L时停止添加氨水。也就是蚀刻液中铜离子浓度控制在90-150g/L的范围内，开机时需将铜板放入蚀刻液中，当蚀刻液中的铜离子浓度达到90g/L后再进行正常蚀刻生产。在线控制时，当铜离子浓度超过140g/L时开始添加氨水，当铜离子浓度低于100g/L时停止添加氨水。

进一步优选的，所述的微蚀液为含有3%质量分数的硫酸和3%质量分数的双氧水的水溶液。

进一步的，所述的步骤b中微蚀使用的针刷式磨板机打磨时分为三个阶段：

a.刷板机前段：此段仅仅用针刷式刷板机对覆铜板表面进行打磨，此段长度为1.8-2.2m；

b.刷板机微蚀段：此段采用针刷式刷板机对覆铜板表面进行打磨，同时在覆铜板表面喷淋微蚀液，此段长度为1.8-2.2m；

c.刷板机后段：此段仅用针式刷板机对微蚀后的覆铜板进行表面打磨，此段长度为1.8-2.2m。

也就是说覆铜板在微蚀阶段是经过物理微蚀、物理+化学微蚀、物理微蚀三个步骤，这样可以使得微蚀更加充分。

进一步优选的，所述的覆铜板表面铜层的厚度为0.1-0.5微米。

进一步的，所述的步骤b微蚀时间为0.8-1.2min。微蚀的时间不宜过长也不宜过短，避免微蚀过度或者表面被氧化。

进一步的，所述的步骤b微蚀温度为30-35℃。

上述技术方案中各工艺参数和组分的用量是优化参数和配比，但是本领域技术人员可以根据本发明的教导进行等同的变化。例如：因为工业生产本身的误差导致的参数变化与本发明的技术方案等同、在本发明的配方基础上复配其它辅助用剂与本发明的技术方案等同。

本发明与现有技术相比蚀刻后的线路板不会出现微铜丝搭桥连接的问题，且其生产成本低，不需要配置特别的蚀刻液，采用针式刷板机的物理微蚀和化学微蚀结合的方式对覆铜板进行微蚀处理，使得蚀刻工艺的精度大大提高，通过切片观察可以看到蚀刻后的线宽不足0.2mm微铜线的边沿整齐。

附图说明

图1为采用本发明的蚀刻工艺制备的线路板的切片显微照片。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，以设计铜线宽度为0.195mm的覆铜板作为实验用覆铜板，特提供以下优选的实施例，但本发明的技术思想并不限于以下实施例。

实施例一

将经过覆菲林膜、曝光、显影后的覆铜板先经过反渗透水水洗净后，放入长度为2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀20s，然后再进入长度为2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀，并同时在覆铜板上下两个表面均匀喷洒含有3%质量分数的硫酸和3%质量分数的双氧水的水溶液20s，然后再进入长度为2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀20s。然后在用RO水将其表面洗至中性，浸没到铜离子浓度为120g/L的NH₄Cl和氨水的混合水溶液中在32℃下浸泡2min，最后再用RO水洗至中性。将蚀刻后的覆铜板去膜做切片观察，无铜线搭桥现象，蚀刻后的铜线边沿平整，蚀刻后的铜线平均线宽0.1948mm。

实施例二

将经过覆菲林膜、曝光、显影后的覆铜板先经过反渗透水水洗净后，放入长度为2.2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀18s，然后再进入长度为2.2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀，并同时在覆铜板上下两个表面均匀喷洒含有3%质量分数的硫酸和3%质量分数的双氧水的水溶液18s，然后再进入长度为2.2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀18s。然后在用RO水将其表面洗至中性，浸没到铜离子浓度为140g/L的NH₄Cl和氨水的混合水溶液中在30℃下浸泡1.5min，最后再用RO水洗至中性。将蚀刻后的覆铜板去膜做切片观察，无铜线搭桥现象，蚀刻后的铜线边沿平整，蚀刻后的铜线平均线宽0.1956mm。

实施例三

将经过覆菲林膜、曝光、显影后的覆铜板先经过反渗透水水洗净后，放入长度为1.8m的针刷式磨板机中进行物理微蚀23s，然后再进入长度为1.8m的针刷式磨板机中进行物理微蚀，并同时在覆铜板上下两个表面均匀喷洒含有3%质量分数的硫酸和3%质量分数的双氧水的水溶液23s，然后再进入长度为2.2m的针刷式磨板机中进行物理微蚀23s。然后在用RO水将其表面洗至中性，浸没到铜离子浓度为100g/L的NH₄Cl和氨水的混合水溶液中在35℃下浸泡1.5min，最后再用RO水洗至中性。将蚀刻后的覆铜板去膜做切片观察，无铜线搭桥现象，蚀刻后的铜线边沿平整，蚀刻后的铜线平均线宽0.1942mm。

实施例一的覆铜板铜厚为0.3微米，实施例二的覆铜板铜厚为0.4微米，实施例三的覆铜板铜厚为0.15微米。

Claims (7)

1.一种覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：包括步骤：

a.水洗：前工序显影后的覆铜板先用RO水洗至中性；

b.微蚀：用针刷式磨板机对水洗后的覆铜板进行打磨，并在覆铜板表面均匀喷洒微蚀液，所述的微蚀液为含有2.5-3.5%质量分数的硫酸和2.5-3.5%质量分数的双氧水的水溶液；

c.水洗:将微蚀后的覆铜板再用RO水洗至中性；

d.蚀刻：将水洗后的覆铜板浸入蚀刻液中1-2min后，再用RO水洗至中性。

2.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的步骤d中的蚀刻液为NH₄Cl和氨水的混合水溶液，其控制过程为：控制蚀刻液中铜离子浓度在90-150g/L范围内，当铜离子浓度超过140g/L时开始添加氨水，当铜离子浓度低于100g/L时停止添加氨水。

3.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的微蚀液为含有3%质量分数的硫酸和3%质量分数的双氧水的水溶液。

4.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的步骤b中微蚀使用的针刷式磨板机打磨时分为三个阶段：

a.刷板机前段：此段仅仅用针刷式刷板机对覆铜板表面进行打磨，此段长度为1.8-2.2m；

b.刷板机微蚀段：此段采用针刷式刷板机对覆铜板表面进行打磨，同时在覆铜板表面喷淋微蚀液，此段长度为1.8-2.2m；

c.刷板机后段：此段仅用针式刷板机对微蚀后的覆铜板进行表面打磨，此段长度为1.8-2.2m。

5.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的覆铜板表面铜层的厚度为0.1-0.5微米。

6.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的步骤b微蚀时间为0.8-1.2min。

7.根据权利要求1所述的覆铜线路板蚀刻工艺，其特征在于：所述的步骤b微蚀温度为30-35℃。

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