CN109112541A - 环保型高效双液型酸性蚀刻液 - Google Patents

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戴泽民
杨国雄
苑伟东
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
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Abstract

本发明公开了一种环保型高效双液型酸性蚀刻液，各组分配重比是：氯酸钠190‑200g/L；氯化钠120～150g/L；氯化铵30～50g/L；添加剂小于1‰及水，其中，添加剂属于有机化合物,易溶于水，配成溶液使用：本发明的有益效果是：双液型酸性蚀刻液的蚀刻速度提高近30％，完全能滿足高精度、高密度印制线路板的生产需求。

Description

环保型高效双液型酸性蚀刻液
技术领域
本发明涉及线路板加工领域，特别是一种PCB制程蚀刻专用的双液型酸性蚀刻液。
背景技术
单液型酸性蚀刻液作为氯化铜型蚀刻液的其中一种生产药剂已经被广泛应用于线路板生产企业之中，特别是适用于生产粗线径粗密度印制线路板(即线经≥0.3mm,线密度≤1根)的蚀刻工序所使用。由于这种药剂配方比较简单，加上单面板的蚀刻工艺精度要求不高。许多厂家在使用过程中大部分只考虑最大限度控制成本，而忽视了溶铜量和废液回收再利用的环境保护问题，进而导致生产后期的废水处理成本增加，难度加大。同时由于忽略对药剂的融铜量以及废液回收再利用，使绝大部分厂家使用的单液型酸性蚀刻液无法达到满足清洁生产的环保要求，更难以达到高效低成本生产管理。
由于单液型酸性蚀刻液配方简单，一般情况下，大多数企业对已经饱和的母液进行“提铜”处理后，剩下的废液大多排入厂区废水站。按理这些废液可以经过再生处理循环使用，但是目前的所有单液型酸性蚀刻液的配方并没有办法使再生处理后的废液达到新鲜“子液”原功能的80％以上，一般仅能达到50％或更低的效果。所以很多企业不愿意花费有限的资源对废液进行再生处理，宁可排入废水站扔掉。这样既增加企业污染程度，增大废水处理压力，又增大企业生产成本。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种环保型高效双液型酸性蚀刻液，各组分配重比是：氯酸钠190-200g/L；氯化钠120～150g/L；氯化铵30～50g/L；添加剂小于1‰及水，其中，添加剂属于有机化合物，易溶于水，配成溶液使用。
本发明的有益效果是：双液型酸性蚀刻液的蚀刻速度提高近30％，完全能滿足高精度、高密度印制线路板的生产需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种环保型高效双液型酸性蚀刻液，各组分的配重比是：氯酸钠190/L；氯化钠120g/L；氯化铵30g/L；添加剂0.5‰及水。
实施例二：
一种环保型高效双液型酸性蚀刻液，各组分的配重比范围是：氯酸钠200g/L；氯化钠150g/L；氯化铵50g/L；添加剂0.9‰及水。
上述实施例中，添加剂是有机化合物，如低级醇(甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，丙烯醇)、多元醇(乙二醇，甘油)、低级醛(甲醛，乙醛，丙醛)、低级羧酸(甲酸，乙酸，丙酸，正丁酸，正戊酸)、多元羧酸(乙二酸，丙二酸等)、磺酸一般都易溶于水(如苯磺酸)、苯酚中的一种或多种混合物。
本发明所涉及的环保型高效单液型酸性蚀刻液单液型酸性蚀刻液的蚀刻原理：
由于铜的标准电极电位比较高，为+0.35V左右。只有当酸液中存在氧或氧化剂时，其氧化还原电位较铜高时，铜才容易被盐酸所腐蚀。
其蚀刻原理可用下列反应式所表示：
2Cu+O2+4HCl→2CuCl2+2H2O
(铜)(氧)(盐酸)→(氯化铜)(水)。
反应产物氯化铜中的铜为Cu2+，具有氧化性，它同时也可将板面上的铜氧化成(Cu+)，反应方程式是：
Cu+CuCl2→Cu2Cl2
(铜)(氯化铜)→(氯化亚铜)。
氯化亚铜(Cu2Cl2)是不溶于水的，并且随着溶液中的Cu+越来越多，蚀刻液的蚀刻能力会显著下降，甚至最后完全失效。因此，为保证蚀刻液的蚀刻能力，将Cu+转变成Cu2+便极其关键。最为有效的方法就是，必须有过量的Cl－供给，才能形成可溶性铜的络合离子：Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2-。
从上述反应方程式可以得知，如何保证蚀刻液中各组分(盐酸、氧、氯离子)的比例协调，是决定蚀刻液质量的关键所在。
根据上述原理，我们研发的环保型高效单液型蚀刻液的主要技术参数如下：
1、本发明蚀刻液的新鲜子液的技术参数
2、蚀刻液的工作槽液技术参数：
3、工作条件：
①、温度：48±2℃；
②、喷嘴压力：上喷嘴压力：2.00～3.00kg/cm2、下喷嘴压力：1.50～2.00kg/cm2；
③、走板速度(m/min):根据蚀刻机蚀刻缸的长度和覆铜板的厚度确定。
其中对废液回收再生的添加剂我们做了极大改进，从而达到所有“提铜”后的废液经过补加特殊添加剂后，可以使再生液的功能达到新鲜“子液”的80％以上。
本发明的环保型高效单液型酸性蚀刻液具有以下特点：
1、蚀刻速率稳定，蚀刻质量好。
2、溶铜量最高可达145±5g/L。
3、对抗蚀剂无攻击性。
4、反应过程有次氯酸和盐酸酸雾的产生，因此设备必须具有抽风系统，否则将造成作业环境受污染。
5、蚀刻后的废液全部回收再利用，避免了高含量氨氮将对地下水产生严重污染。
以下通过具体实施例来说明如何节省成本，以一家产能每月单面板生产量80000平方米的企业计算：
覆铜板铜厚1OZ(34.3(μm),每平方覆铜板铜的重量304.93克；(覆铜板铜厚的实际厚为31μm,每平方覆铜板铜的重量275.58克)；
原単液型酸性蚀刻液耗量：约95M3/月(即108吨/月)；
原蚀刻液成本：(根据该厂提供材料明细预估)约827元/吨；
环保型高效蚀刻液成本：(仅材料，不含人工、折旧、税金)约540元-590元；
OSP药水耗量：铜面清洗剂0.5M3/月；
微蚀液2.67M3/月；
耐高温护铜剂3.2M3/月；
微蚀废液量：图像转移前处理,微蚀废液发生量为4.8M3/月；沉铜前处理；
微蚀废液发生量为2.67M3/月。共计为(4.8+2.67)＝7.47M3/月微蚀废液中含铜量以30(克/升)计，7.47×30＝224公斤/月。
1、现有技术的单液型酸性蚀刻液的成本(OSP和微蚀液暂时未计入此核算内)：
市场銷售价：1100.00-1200.00元/吨；
原材料成本：827元/吨；
月营业额：108×1100＝119500元；
减去原材料成本：11.95－8.27＝3.68万元。
2、本发明的环保型高效单液型酸性蚀刻液的成本(OSP和微蚀液暂时未计入此核算内)：
市场銷售价：1100.00-1200.00元/吨；
原材料成本：440～490元/吨(不含税)；
添加剂成本：50元/罐(20kg不含税)；
月营业额：108×1100＝119500元；
减去原材料成本：11.95－5.4～5.9＝6.55～6.05万元。
本发明的技术效果是：
现有技术的蚀刻液：溶铜量约60g/L；蚀刻速度：最低可以确保2-2.5米/分钟；本发明的蚀刻液：溶铜量约100g/L；蚀刻速度：最低可以确保4米/分钟。
另外，按这样规模的企业推算，每月产生的废液大约150吨，如果加上回收再利用的价值，企业的生产成本最少可以降低20％。由于减少了高含量黯淡的废水处理。企业的废水站运营压力大大减轻，成本也可以大幅度降下来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种环保型高效双液型酸性蚀刻液，其特征在于，各组分的配重比范围是：氯酸钠190-200g/L；氯化钠120～150g/L；氯化铵30～50g/L；添加剂小于1‰及水，其中，添加剂是一种易溶于水的有机化合物，配成溶液使用。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139714A (zh) * 2007-10-18 2008-03-12 珠海顺泽电子实业有限公司 一种铜蚀刻液组合物及其生产方法
CN101760199A (zh) * 2009-11-09 2010-06-30 广东奥美特集团有限公司 一种双液型酸性蚀刻液氧化剂
CN102634801A (zh) * 2012-04-27 2012-08-15 东莞市广华化工有限公司 一种低酸型酸性蚀刻再生剂及其酸性蚀刻母液
CN104073804A (zh) * 2014-06-17 2014-10-01 长沙牧泰莱电路技术有限公司 一种pcb酸性蚀刻液
CN104451681A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及利用该组合物的薄膜晶体管基板形成方法
CN106435587A (zh) * 2010-08-16 2017-02-22 恩特格里斯公司 用于铜或铜合金的蚀刻溶液
CN106637209A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种蚀刻液组合物及该组合物的金属膜刻蚀方法
CN107604361A (zh) * 2017-11-09 2018-01-19 佛山市华希盛化工有限公司 一种酸性蚀刻液及其制备方法
CN107740107A (zh) * 2017-10-30 2018-02-27 珠海市智宝化工有限公司 一种蚀刻液循环再生促进剂
CN108359990A (zh) * 2018-04-12 2018-08-03 长沙利洁环保科技有限公司 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139714A (zh) * 2007-10-18 2008-03-12 珠海顺泽电子实业有限公司 一种铜蚀刻液组合物及其生产方法
CN101760199A (zh) * 2009-11-09 2010-06-30 广东奥美特集团有限公司 一种双液型酸性蚀刻液氧化剂
CN106435587A (zh) * 2010-08-16 2017-02-22 恩特格里斯公司 用于铜或铜合金的蚀刻溶液
CN102634801A (zh) * 2012-04-27 2012-08-15 东莞市广华化工有限公司 一种低酸型酸性蚀刻再生剂及其酸性蚀刻母液
CN104451681A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及利用该组合物的薄膜晶体管基板形成方法
CN104073804A (zh) * 2014-06-17 2014-10-01 长沙牧泰莱电路技术有限公司 一种pcb酸性蚀刻液
CN106637209A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种蚀刻液组合物及该组合物的金属膜刻蚀方法
CN107740107A (zh) * 2017-10-30 2018-02-27 珠海市智宝化工有限公司 一种蚀刻液循环再生促进剂
CN107604361A (zh) * 2017-11-09 2018-01-19 佛山市华希盛化工有限公司 一种酸性蚀刻液及其制备方法
CN108359990A (zh) * 2018-04-12 2018-08-03 长沙利洁环保科技有限公司 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MEMS技术: "对PCB制程中专用蚀刻液品质提升的研讨", 《HTTPS://WWW.SOHU.COM/A/152761458_464109》 *

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