CN104562013A - 一种铜蚀刻液以及制作印制电路板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜蚀刻液以及制作印制电路板的方法，所述铜蚀刻液用于对柔性印制电路板进行铜蚀刻以形成线路图案，该铜蚀刻液包括以下组分：铜离子：70-110g/L；氯离子：2.0-5.0mol/L；络合剂：2.5-5.5mol/L；N-甲基-2-巯基咪唑：0.1-2.0g/L；且所述铜蚀刻液的PH值为7.5-9.5。铜蚀刻液，可以有效防止线路蚀刻过程中出现的侧蚀现象，在蚀刻后产生规整的矩形线路图案，减少线路间的断路情况，同时还能提高蚀刻速率。
Description
技术领域
本发明涉及柔性印制电路板(FPC)制作领域，尤其涉及一种用于制备精细线路图案的铜蚀刻液。
背景技术
柔性印制电路板因其优良的性能，市场占有率日益增加，应用范围更加广泛。其最初的原料是柔性覆铜板，通过感光材料“曝光—显影”后实现图形转移，线路图案上留有抗蚀层，而非线路部分裸露出来，线路图案的形成是通过对这些非线路部分的选择性溶解(即蚀刻)而获得的。铜蚀刻液就是一种能快速干净地溶解铜的溶液，但其又不能显著地溶解线路图形下的铜，若溶解了线路部分的铜则称为侧蚀(凹蚀)。
随着FPC行业的发展，对产品品质要求越来越高，如孔及孔间距越来越小、孔间线条间距越来越近，对印制板加工行业提出了更高的要求。在蚀刻工艺中，侧蚀过大，势必伤害过细的线路，造成断路和缩短使用寿命。
蚀刻液常按酸碱性分类，至今为止碱性蚀刻液多为氨性蚀刻液，它以氨和铵盐组成的缓冲溶液为主要成分，另含有一些微量成分以提高速度或防止侧蚀。氨性蚀刻液通常存在下述问题：1)蚀刻板面易形成碱式氯化铜等沉积物而阻碍蚀刻的进行并使侧蚀加大；2)氨耗量很大，线路板蚀刻工序每吨蚀刻液有50kg以上的氨逸出，蚀刻后的废蚀刻液含氨和铵盐达100kg/t以上，其生产配制、运输、使用和使用后的处理过程都有大量氨气逸出，对生产车间和周边环境的负面影响十分突出。
采用硫酸和过氧化氢的酸性蚀刻液体系，虽然可以得到较为平整的蚀刻表面，但侧蚀非常的严重，影响外观，同时这种蚀刻体系不是循环利用，随着蚀刻的进行酸浓度降低，管控较为麻烦。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种铜蚀刻液，可以有效防止线路蚀刻过程中出现的侧蚀现象，在蚀刻后产生规整的矩形线路图案，减少线路间的断路情况。
本发明提供以下技术方案：
一种铜蚀刻液，包括以下组分：
铜离子：70-110g/L；
氯离子：2.0-5.0mol/L；
络合剂：2.5-5.5mol/L；
N-甲基-2-巯基咪唑：0.1-2.0g/L；且所述铜蚀刻液的PH值为7.5-9.5。
优选地：所述络合剂为乙醇胺。
优选地：乙醇胺浓度为4.5-5.0mol/L。
优选地：铜离子的浓度为80-95g/L，氯离子浓度为3.5-4.5mol/L。当铜离子浓度超过95g/L，氯离子浓度超过4.5mol/L，络合剂乙醇胺的浓度超过5.0mol/L时，溶液(铜蚀刻液)的黏度和密度明显增加，导致所有反应物质尤其是氧气的传质速度减慢，蚀刻速率呈下降趋势，因此，铜离子浓度控制在80-95g/L较优，氯离子浓度控制在3.5-4.5mol/L较优，乙醇胺浓度控制在4.5-5.0mol/L较优。
优选地：N-甲基-2-巯基咪唑的浓度为0.5-1.5g/L。N-甲基-2-巯基咪唑的浓度较低时会通过稳定亚铜离子以促进铜的溶解，但当其浓度较高时则在铜面形成致密的沉淀膜而抑制铜的溶解，因此其浓度控制在0.5-1.5g/L较优。
优选地：所述铜蚀刻液还包括用于调节PH值的氢氧化钠。
优选地：所述铜蚀刻液的PH值为8.5-9。PH值较低时，乙醇胺会转化成阳离子RNH3 +而降低其络合铜的能力；而PH值太高时蚀刻反应形成的中间态水溶性亚铜产物易转化为氯氧化物或氢氧化物沉淀物，氯氧化物或氢氧化物沉淀物在铜箔表面生成钝化膜，阻碍溶铜反应的继续进行，因此，铜蚀刻液PH值控制在8.5-9.0之间较优。
优选地：蚀刻时的使用温度为55-65℃。蚀刻过程是一个表面反应过程，受表面传质控制，温度过高时易使反应形成的中间态亚铜产物分解为氯化亚铜，阻碍溶铜反应的进行，且综合考虑到铜蚀刻液对抗蚀层的破坏性和蚀刻设备(常为PVC或PP材质)的耐热性能，反应温度控制在55-65℃较优。
另外，本发明还提供一种制作印制电路板的方法，包括将前述的铜蚀刻液施加到印制电路板以形成线路图案的步骤。
本发明提供的铜蚀刻液，与现有技术相比，能有效减少侧蚀现象的发生，另外，反应过程中无挥发性氨的产生，为一种环境友好型碱性蚀刻液；而且静态和动态蚀刻速率分别达6μm/min和20μm/min。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明，并通过对比例来说明本发明的铜蚀刻液具有的有益效果。
在具体实施例中提供一种铜蚀刻液，包括：铜离子，70-110g/L；氯离子，2.0-5.0mol/L；络合剂，2.5-5.5mol/L；N-甲基-2-巯基咪唑，0.1-2.0g/L；且该铜蚀刻液的PH值在7.5-9.5之间。络合剂可以采用乙醇胺，且用量例如可以是2.5mol/L，3.0mol/L，4.0mol/L，4.5mol/L，5.0mol/L，5.5mol/L等；铜离子可以通过氯化铜提供，铜离子的用量例如可以是70g/L，80g/L，90g/L，95g/L，100g/L，110g/L等；氯离子可以通过氯化铜和/或盐酸提供，氯离子的用量例如可以是2.0mol/L，3.0mol/L，3.5mol/L，4.0mol/L，4.5mol/L，5.0mol/L等；N-甲基-2-巯基咪唑的用量例如可以是0.1g/L，0.5g/L，1.0g/L，1.5g/L，2.0g/L等；调节PH值可以采用例如氢氧化钠，PH值例如可以是7.5，8.0，8.5，9.0，9.5等；在进行铜蚀刻以形成线路图案时，蚀刻液的温度例如可以是55℃，60℃，62℃，65℃等。
实施例1
本实施例采用
氯离子：3.7mol/L
乙醇胺：4.7mol/L
N-甲基-2-巯基咪唑：0.10g/L
铜离子浓度分别为70g/L，80g/L，90g/L，100g/L，110g/L配制五组铜蚀刻液，并且每组铜蚀刻液的使用温度均60℃，均采用氢氧化钠调节PH为9.0。
采用上述的五组铜蚀刻液进行铜蚀刻，并且分别通过静态吊片和动态喷淋蚀刻法对前述铜蚀刻液的蚀刻速率和侧蚀因子进行测定，得到：静态和动态蚀刻速率分别为6μm/min和21.2μm/min，并且在蚀刻的同时有效减少了侧蚀现象，得到较为规整的矩形线路。
实施例2
本实施例采用
铜离子：85g/L
乙醇胺：4.7mol/L
N-甲基-2-巯基咪唑：2.0g/L
氯离子浓度分别为2.0mol/L，2.5mol/L，3.0mol/L，3.5mol/L，4.0mol/L，4.5mol/L，5.0mol/L配制七组铜蚀刻液，并且每组铜蚀刻液的使用温度均60℃，均采用氢氧化钠调节PH为9.0。
采用本实施例的铜蚀刻液对电路板进行铜蚀刻，并且分别通过静态吊片和动态喷淋蚀刻法对前述铜蚀刻液的蚀刻速率和侧蚀因子进行测定。
实施例3
本实施例提供的铜蚀刻液如下：
铜离子：85g/L
氯离子：3.7mol/L
N-甲基-2-巯基咪唑：2.0g/L
乙醇胺浓度分别为2.5mol/L，3.0mol/L，3.5mol/L，4.0mol/L，4.5mol/L，5.0mol/L，5.5mol/L配制七组铜蚀刻液，并且每组铜蚀刻液的使用温度均60℃，均采用氢氧化钠调节PH为9.0。采用本实施例的铜蚀刻液对电路板进行铜蚀刻，并且分别通过静态吊片和动态喷淋蚀刻法对前述铜蚀刻液的蚀刻速率和侧蚀因子进行测定。
对比例
采用
铜离子：115.8g/L
氯离子：158.6g/L
氨(NH3)：6.5-8mol/L
碳酸：3.9g/L
配制PH为8.2的铜蚀刻液，采用静态吊片和动态喷淋蚀刻法对溶液的蚀刻速率和侧蚀因子进行测定。
对实施例1至3，以及对比例的测定，得以下表格：
| 铜蚀刻液 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 |
| 侧蚀因子 | 2.7～2.8 | 2.6～2.8 | 2.7～2.8 | 2.6 |
| 蚀刻速率 | 20.5～20.8 | 20.6～21.0 | 20.5～21.2 | 20.0 |
由上表可以看到，实施例1～3的侧蚀因子均大于对比例的侧蚀因子，可见，本发明提供的铜蚀刻液能够在提高蚀刻速率的同时，有效减少侧蚀现象的发生。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种铜蚀刻液，其特征在于，包括以下组分：
铜离子：70-110g/L；
氯离子：2.0-5.0mol/L；
络合剂：2.5-5.5mol/L；
N-甲基-2-巯基咪唑：0.1-2.0g/L；且所述铜蚀刻液的PH值为7.5-9.5。
2.如权利要求1所述的铜蚀刻液，其特征在于：所述络合剂为乙醇胺。
3.如权利要求2所述的铜蚀刻液，其特征在于：乙醇胺浓度为4.5-5.0mol/L。
4.如权利要求1-3任一项所述的铜蚀刻液，其特征在于：铜离子的浓度为80-95g/L，氯离子浓度为3.5-4.5mol/L。
5.如权利要求1-3任一项所述的铜蚀刻液，其特征在于：N-甲基-2-巯基咪唑的浓度为0.5-1.5g/L。
6.如权利要求1-3任一项所述的铜蚀刻液，其特征在于：还包括用于调节PH值的氢氧化钠。
7.如权利要求6所述的铜蚀刻液，其特征在于：PH值为8.5-9。
8.如权利要求1-7任一项所述的铜蚀刻液，其特征在于：蚀刻时的使用温度为55-65℃。
9.一种制作印制电路板的方法，其特征在于，包括将权利要求1至8任一项所述的铜蚀刻液施加到印制电路板以形成线路图案的步骤。
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|---|---|
| CN (1) | CN104562013A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017219395A1 (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 铜蚀刻液添加剂以及铜蚀刻液的生成方法 |
| CN112609183A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-06 | 太仓市何氏电路板有限公司 | 一种具有保护功能的led铝面蚀刻药水及其制备方法 |
| CN113766755A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-12-07 | 赣州市深联电路有限公司 | 一种印制电路选择性快速差分蚀刻工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899003A (zh) * | 2004-03-03 | 2007-01-17 | 揖斐电株式会社 | 蚀刻液、蚀刻方法以及印刷电路板 |
| CN103695908A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 东莞市广华化工有限公司 | 一种新型的有机碱微蚀液 |
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2014
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899003A (zh) * | 2004-03-03 | 2007-01-17 | 揖斐电株式会社 | 蚀刻液、蚀刻方法以及印刷电路板 |
| CN103695908A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 东莞市广华化工有限公司 | 一种新型的有机碱微蚀液 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 曾华梁: "《电镀工程手册》", 31 October 2010, 机械工业出版社 * |
| 毛柏南: "《印制电路板电镀》", 29 February 2008, 化学工业出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017219395A1 (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 铜蚀刻液添加剂以及铜蚀刻液的生成方法 |
| US10246783B2 (en) | 2016-06-20 | 2019-04-02 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Copper etchant solution additives and method for producing copper etchant solution |
| CN112609183A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-06 | 太仓市何氏电路板有限公司 | 一种具有保护功能的led铝面蚀刻药水及其制备方法 |
| CN113766755A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-12-07 | 赣州市深联电路有限公司 | 一种印制电路选择性快速差分蚀刻工艺 |
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