CN107604361A - 一种酸性蚀刻液及其制备方法 - Google Patents

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谭奇亮
余欣荣
蒙昌才
詹校东
蒙筱青
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Abstract

本发明公开了一种酸性蚀刻液，包括下述组分：氯酸钠、精盐、氯化铵、盐酸和添加剂；其中：所述添加剂为脲类。本发明的酸性蚀刻液，在使用过程中低的酸浓度对设备腐蚀小；使用成本低，操作安全环保，检测控制系统简单；不含过氧化物，操作安全可靠；低侧蚀，适用于密集、细线路板的生产；可自动控制蚀刻速度；蚀刻速度快；稳定性好。

Description

一种酸性蚀刻液及其制备方法
技术领域
本发明属于金属蚀刻的技术领域，具体涉及一种酸性蚀刻液及其制备方法，尤其涉及一种用于印刷线路板上金属铜的酸性蚀刻液。
背景技术
印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件电气连接的载体。随着现代科学的发展，印刷线路板的发展水平是衡量一个国家的电子化信息水平的重要标志。
印刷线路板质量的好坏直接关系到电子设备的质量，使用年限，如果电子设备是用于民用产品，则关系到千家万户。
蚀刻液有酸性型、碱性型之分。主要用于在基材上的铜面蚀刻成线路形。酸性蚀刻液的型号主要有：
1.过氧化物型。如李伟浩，叶瑾亮.微蚀刻液中过氧化氢的稳定性探讨[J]，广东化工，2002，(5)：21-22；吴水清，硫酸/过氧化氢蚀刻工艺[J]，电镀与环保，1999，19(5)：27-30。由于过氧化氢的不稳定性，现在基本上不用。
2.盐酸型。成分为盐酸、氯化钠、氯化铵、添加剂等，这是目前我国用得较多的一种。如专利CN 101760201A，林春涛，一种单一型液型酸性蚀刻液，发明涉及一种利用化学方法在印刷线路板上形成线路的单液型酸性蚀刻液。其各组分及含量为，盐酸38％～42％，氯化铵10％～12％，添加剂0.15％～0.25％，水47％～50％。
3.硝酸型。成分为硝酸、硝酸铜。如李佳，李德良，莫凌.硝酸型酸性蚀刻液蚀刻工艺的研究[J]，表面技术，2010，39(3)：87-89。
现有的酸性蚀刻液技术中，普遍采用无机化合物进行复配，从而造成蚀刻速率不稳定，蚀刻均匀性较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种酸性蚀刻液，通过加入添加剂，调整了蚀刻液的配方，使蚀刻速率可控，提高了蚀刻的均匀性。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供了一种酸性蚀刻液，包括下述组分：氯酸钠、精盐、氯化铵、盐酸和添加剂；
其中：所述添加剂为脲类。
所述脲类为尿素、硫脲或双硫脲中的一种或几种。
优选地，氯酸钠的用量为200-250重量份，精盐的用量为95-170重量份，氯化铵用量为30-40重量份，添加剂用量为12-15重量份，盐酸用量小于10重量份。
优选地，所述酸性蚀刻液的比重为1.25-1.35，pH值为6-9，氯离子含量为220-280g/L。使用时控制铜离子含量为140-170g/L，氧化还原电位为500-550mV。
优选地，所述酸性蚀刻液的比重为1.30，氯离子含量为240g/L，铜离子含量为155g/L，氧化还原电位为525mV为最佳条件。
根据本发明的另一方面，一种制备酸性蚀刻液的方法，包括下述步骤：打开反应装置入孔盖，将氯酸钠、精盐、氯化铵和添加剂加入反应装置中，然后加入水，搅拌至物料溶解；再加入盐酸，加水至设定量，搅拌均匀，得到酸性蚀刻液。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
在使用过程中低的酸浓度对设备腐蚀小；使用成本低，操作安全环保，检测控制系统简单；不含过氧化物，操作安全可靠；低侧蚀，适用于密集、细线路板的生产；可自动控制蚀刻速度；蚀刻速度快；稳定性好。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明提出一种酸性蚀刻液的制备方法，适用于印刷线路板，以更有效地用于印制线路板生产中将铜面蚀刻成形。
本发明印刷线路板用酸性蚀刻液制备方法的技术手段，是通过配方成分的调整，在作用原理不变的情况下，采用同等作用的另类化学物质，使其在性能方面更具有新的特点和作用。
本发明印刷线路板用酸性蚀刻液制备方法的技术方案，是将各化学成分按一定的比例混合在一起，将所用原料按一定顺序混合均匀，反应一定时间，反应结束后即可。产品是制成单液型的，各组分按其作用原理各司其责，达到蚀刻铜成形的目的。
本发明印刷线路板用酸性蚀刻液制备方法的工作原理：
1.氯酸钠具有氧化性，能氧化金属铜生成铜离子。
2.精盐，将氧化生成的铜离子与氯离子结合成配合物，防止生成沉淀物。
3.氯化铵，提供氯离子，将氧化生成的铜离子与氯离子结合成配合物Cu(H2O)4Cl2，防止生成沉淀物。
4.添加剂(脲类，包括尿素、硫脲、双硫脲等)，起到加快氯酸钠的氧化作用。
本发明产品的优点在于配方简单、经济环保，特别是废液容易处理。蚀刻速率稳定、蚀刻均匀、生产成本低等优点，通过调节氯酸钠含量可以控制侧蚀量。
根据蚀刻液制备量的大小，可等比例放大或缩小各原料的用量。
实施例1
100mL酸性蚀刻液及其制备方法：
氯酸钢：20g
精盐：17g
氯化铵：4g
添加剂：1.5g
浓盐酸：1mL
余量为水。
在烧杯中加入氯酸钠、精盐、氯化铵和添加剂(脲类，包括尿素、硫脲、双硫脲等)，并加水溶解；再加入浓盐酸，加水至100mL，搅拌均匀即可，得到酸性蚀刻液。
所得蚀刻液的参数如下：
比重：1.25～1.35
pH：6～9
氯离子含量：220～280g/L
此外要注意：使用本酸性蚀刻液时，要求控制使用环境的铜离子含量为140-170g/L，氧化还原电位为500-550mV。
实施例2：
1000L酸性蚀刻液及其制备方法：
氯酸钢：250Kg
精盐：95Kg
氯化铵：30Kg
添加剂：12Kg
浓盐酸：浓度为31％，小于10Kg
余量为水。
在烧杯中加入氯酸钠、精盐、氯化铵和添加剂(脲类，包括尿素、硫脲、双硫脲等)，并加水，搅拌溶解；再加入浓盐酸，加水至1000L，搅拌均匀即可，得到酸性蚀刻液。
所得蚀刻液的参数如下：
比重：1.25～1.35
pH：6～9
氯离子含量：220～280g/L
此外要注意：与实施例1同样要求，使用本酸性蚀刻液时，要求控制铜离子含量为140-170g/L，氧化还原电位为500-550mV。
以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种酸性蚀刻液，其特征在于，包括下述组分：氯酸钠、精盐、氯化铵、盐酸和添加剂；
其中：所述添加剂为脲类。
2.根据权利要求1所述的酸性蚀刻液，其特征在于，所述脲类为尿素、硫脲或双硫脲中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的酸性蚀刻液，其特征在于，氯酸钠的用量为200-250重量份，精盐的用量为95-170重量份，氯化铵用量为30-40重量份，添加剂用量为12-15重量份，盐酸用量小于10重量份。
4.根据权利要求1所述的酸性蚀刻液，其特征在于，所述酸性蚀刻液的比重为1.25-1.35，pH值为6-9，氯离子含量为220-280g/L。使用时控制铜离子含量为140-170g/L，氧化还原电位为500-550mV。
5.根据权利要求4所述的酸性蚀刻液，其特征在于：所述酸性蚀刻液的比重为1.30，氯离子含量为240g/L，铜离子含量为155g/L，氧化还原电位为525mV为最佳条件。
6.一种制备酸性蚀刻液的方法，其特征在于，包括下述步骤：打开反应装置入孔盖，将氯酸钠、精盐、氯化铵和添加剂加入反应装置中，然后加入水，搅拌至物料溶解；再加入盐酸，加水至设定量，搅拌均匀，得到酸性蚀刻液。
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