CN108165992A - 一种磷铜球金相腐蚀液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷铜球金相腐蚀液及其使用方法，腐蚀液组分及含量为三氯化铁0.83%‑0.86%，浓盐酸25.71%‑28.42%，浓硝酸16.07%‑20.08%，蒸馏水50.67%‑57.36%。本发明能够快速、高效的腐蚀出耐蚀性较强的磷铜球的金相组织，使新工艺下生产的直径为50mm的磷铜球的细小、均匀的加工组织得以观察，为客户对产品的质量做出准确的评判提供依据。

Description

一种磷铜球金相腐蚀液

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种磷铜球金相腐蚀液。

背景技术

磷铜球主要应用于印制电路板中的双面板及多层板的电镀中，铜作为电镀阳极是电路板生产的重要原料，PCB行业制造精密电路板需要用磷铜球作为阳极，阳极磷铜材料是印刷电路板的基础原材料。

磷铜球的生产工艺有水平连铸-锻造-抛光法，也有上引法。但是随着科技的迅速发展和客户对产品质量要求的快速提升，磷铜球的质量需要满足客户的更高要求，客户不仅要求磷铜球的外观质量好，更注重磷铜球的微观组织结构，要求其金相组织极其细小且晶粒度大小均匀。随着电镀行业的快速发展，对磷铜球的需求量急剧增长，同时对磷铜球的质量提出更严格的要求。很多电镀企业积极提高阳极磷铜球的利用率，减少阳极泥的形成及阳极袋的清洗频率，走循环经济之路，力求为电镀用原材料阳极磷铜球节料，使阳极泥的产生量最小化。在控制好磷铜球化学成分和外观质量的前提下，只有通过金相组织分析晶粒大小，进而进行磷铜球的晶粒度控制，才能满足客户的要求，达到真正的节料、节能降耗的目标。

外观形貌和光泽度对磷铜球的质量有一定影响，但不是最关键的影响因素，影响磷铜球的最关键因素是磷铜球的晶粒度。晶粒度测量首先是利用金相腐蚀液进行金相组织的腐蚀，只有腐蚀出清晰的金相组织，才能进行晶粒度的测量。磷铜球的晶粒度控制主要是由生产工艺及工艺中相关工艺参数决定的。国内生产的25mm-30mm的磷铜球主要采用轧制法，该法生产的磷铜球晶粒组织中间为铸态组织，晶粒较粗大，边部有极少量的加工组织，采用该种生产工艺生产的磷铜球的金相组织腐蚀液的配制为三氯化铁、盐酸及水的混合液，但是在腐蚀过程中发现，由于晶粒度粗大、耐腐蚀性差，在腐蚀的过程中极易形成过腐蚀，后采用脱脂棉在腐蚀液中浸泡后，用塑料夹子夹着浸泡过的脱脂棉，在试样的腐蚀面上轻轻均匀擦拭，易腐蚀出磷铜球的金相组织，但该种方法不适用于腐蚀直径为50mm的磷铜球的金相组织。部分生产厂家的磷铜球经过金相试样的取样和金相组织分析后，发现均为粗大的铸态组织，平均晶粒尺寸为400μm-500μm之间，这导致在电镀行业中磷铜球的消耗量较大。另有企业为研制出大规格且小晶粒度的磷铜球，专门设计新工艺、采购新设备生产直径为50mm的磷铜球，生产出的磷铜球的金相组织极其细小，由于该磷铜球耐腐蚀性能好，采用常规的磷铜球金相腐蚀液不能腐蚀出其金相组织。

发明内容

本发明提供一种磷铜球金相腐蚀液，该腐蚀液可用于腐蚀直径为50mm的磷铜球，腐蚀后的磷铜球金相组织极其细小，晶粒度大小均匀。

本发明采用如下技术方案：

一种磷铜球金相腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁0.83%-0.86%，浓盐酸 25.71%-28.42%，浓硝酸 16.07%-20.08%，蒸馏水50.67%-57.36%。

根据上述的腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁0.84%，浓盐酸 26.28%，浓硝酸 17.16%，蒸馏水 55.72%。

根据上述的腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁0.83%，浓盐酸 28.42%，浓硝酸 20.08%，蒸馏水 50.67%。

本发明的一种磷铜球金相腐蚀液能够快速、高效的腐蚀出耐蚀性较强的磷铜球的金相组织，使新工艺下生产的直径为50mm的磷铜球的细小、均匀的加工组织得以观察，为客户对产品的质量做出准确的评判提供依据。

附图说明

图1为实施例1金相显微镜下直径为50mm的磷铜球切割面的金相组织图。

图2为实施例2金相显微镜下直径为50mm的磷铜球切割面的金相组织图。

图3为对比例1金相显微镜下直径为25mm的磷铜球切割面的金相组织图。

具体实施方式

本发明的磷铜球金相腐蚀液，组分及质量百分比为：三氯化铁 0.83%-0.86%，浓盐酸 25.71%-28.42%，浓硝酸 16.07%-20.08%，蒸馏水50.67%-57.36%。

优选的，本发明的腐蚀液的组分及重量百分比为：三氯化铁 0.84%，浓盐酸26.28%，浓硝酸 17.16%，蒸馏水 55.72%。

优选的，本发明的腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁 0.83%，浓盐酸28.42%，浓硝酸 20.08%，蒸馏水 50.67%。

本发明的金相腐蚀液用于腐蚀直径为50mm的磷铜球以得到其金相组织的方法，包括以下步骤：（1）将磷铜球在四分之一直径或二分之一直径处进行线切割，分别利用400目-1000目和1200目-1500目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为400r-450r/min；（2）将步骤（1）中研磨后的切割面在抛光机上用3μm金刚石研磨膏进行磨抛，磨抛时间为1min-2min；（3）将步骤（2）中磨抛后的切割面用酒精作抛光剂抛光1min-3min，进行水冲洗，再进行酒精冲洗；（4）利用本发明不同配比的金相腐蚀液对步骤（3）中冲洗后的切割面进行腐蚀，腐蚀时间为15s-20s；（5）将步骤（4）中的切割面进行蒸馏水冲洗，再利用脱脂棉和酒精进行清洗。

下述实施例用于对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明的一种磷铜球金相腐蚀液，组分及质量百分比为：三氯化铁 0.84%，浓盐酸26.28%，浓硝酸 17.16%，蒸馏水55.72%。

将直径为50mm的磷铜球在二分之一直径处进行线切割，用400目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为420r/min，再用1200目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为400r/min；用3μm金刚石研磨膏磨抛切割面，磨抛时间为1min；观察到切割面非常亮滑、无任何划痕后，换干净的抛光布，用酒精作抛光剂抛光切割面2min，将切割面进行水冲洗，再进行酒精冲洗；利用上述配比的金相腐蚀液对切割面进行腐蚀，腐蚀时用脱脂棉在已经配好的腐蚀液中浸湿，用镊子夹住脱脂棉，轻轻擦拭切割面，必须防止镊子划伤切割面，腐蚀时间为15s；将切割面进行蒸馏水冲洗，再利用脱脂棉和酒精进行清洗，最后用金相显微镜观察切割面的金相组织。

参见图1，利用上述配比的腐蚀液进行腐蚀后的直径为50mm的磷铜球切割面的金相组织图，从图1可以看出，晶粒极其细小，利用金相显微镜测量其晶粒度，平均晶粒尺寸为19.58μm。

实施例2

本发明的一种磷铜球金相腐蚀液，组分及质量百分比为：三氯化铁 0.83%，浓盐酸28.42%，浓硝酸 20.08%，蒸馏水50.67%。

将直径为50mm的磷铜球在四分之一直径处进行线切割，用1000目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为420r/min，再用1500目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为400r/min；用3μm金刚石研磨膏磨抛切割面，磨抛时间为2min；观察到切割面非常亮滑、无任何划痕后，换干净的抛光布，用酒精作抛光剂抛光切割面2min，将切割面进行水冲洗，再进行酒精冲洗；利用上述配比的金相腐蚀液对切割面进行腐蚀，腐蚀时用脱脂棉在已经配好的腐蚀液中浸湿，用镊子夹住脱脂棉，轻轻擦拭切割面，必须防止镊子划伤切割面，腐蚀时间为20s；将切割面进行蒸馏水冲洗，再利用脱脂棉和酒精进行清洗，最后用金相显微镜观察切割面的金相组织。

参见图2，利用上述配比的腐蚀液进行腐蚀后的直径为50mm的磷铜球切割面的金相组织图，从图2可以看出，晶粒极其细小，利用金相显微镜测量其晶粒度，平均晶粒尺寸为18.62μm。

对比例1

一种直径为25mm的磷铜球金相腐蚀液，组分及质量百分比为：三氯化铁 0.67%，浓盐酸31.83%，蒸馏水67.5%。

将直径为25mm的磷铜球在二分之一直径处进行线切割，用400目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为420r/min，再用1200目的金相砂纸研磨切割面，研磨机转速设为400r/min；用3μm金刚石研磨膏磨抛切割面，磨抛时间为1min；观察到切割面非常亮滑、无任何划痕后，换干净的抛光布，用酒精作抛光剂抛光切割面2min，将切割面进行水冲洗，再进行酒精冲洗；利用上述配比的金相腐蚀液对切割面进行腐蚀，腐蚀时用脱脂棉在已经配好的腐蚀液中浸湿，用镊子夹住脱脂棉，轻轻擦拭切割面，必须防止镊子划伤切割面，腐蚀时间为15s；将切割面进行蒸馏水冲洗，再利用脱脂棉和酒精进行清洗，最后用金相显微镜观察切割面的金相组织。

参见图3，轧制法生产的直径为25mm的磷铜球切割面的金相组织图，利用金相显微镜测量其晶粒度，平均晶粒尺寸为452.6μm，比直径为50mm的磷铜球的晶粒尺寸大二十倍以上。

Claims (3)

1.一种磷铜球金相腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁0.83%-0.86%，浓盐酸 25.71%-28.42%，浓硝酸 16.07%-20.08%，蒸馏水50.67%-57.36%。

2.根据权利要求1所述的腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁 0.84%，浓盐酸 26.28%，浓硝酸 17.16%，蒸馏水 55.72%。

3.根据权利要求1所述的腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀液的组分及质量百分比为：三氯化铁 0.83%，浓盐酸 28.42%，浓硝酸 20.08%，蒸馏水 50.67%。