CN116641053A - 一种酸性蚀刻液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸性蚀刻液及其制备方法,属于蚀刻液技术领域,包括纯净水、氯化铜、盐酸、铵盐和缓蚀剂,其中本发明的缓蚀剂包括2‑巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,在本发明的酸性蚀刻液中添加缓蚀剂可稳定蚀刻速度恒定,提高蚀刻系数比及均匀性,同时配合促进剂可以提升蚀刻速度;有效降低HCl的使用量,废液易回收,同时改善了蚀刻侧蚀的系数比,蚀刻的均匀性比目前常规的氯化铜体系酸性蚀刻液高。经试验,将本发明制备的酸性蚀刻液对厚度约为33μm铜线路进行刻蚀,铜线路的蚀刻因子提高到6.59,可有效应用于PCB厚铜线路制作。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻液技术领域,尤其涉及一种酸性蚀刻液及其制备方法
背景技术
印制电路板(PCB),也称印刷电路板,是所有电子产品的重要组成部分。印制电路板生产工艺过程中主要包括以下几个工序:1)内层线路制作;2)板材的压合;3)板上钻孔;4)孔上镀铜(一次铜);5)外层线路加工(二次铜);6)保护漆处理;7)文字印刷;8)元件接点加工;9)成品成型切割;10)产品检测包装。其中,PCB蚀刻主要发生在内层线路制作及外层线路加工(二次铜)过程中。
由此可见,蚀刻液在印制电路板的生产工艺中起着举足轻重的作用,其选择直接影响着印制电路板的质量及成品率,若选择不当甚至可能造成印制电路板的蚀刻失败,产生不合格产品。
目前PCB生产加工中已经使用过的蚀刻液有如下六种类型:酸性氯化铜蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、铬酸蚀刻液和亚氯酸钠蚀刻液,现有技术中酸性氯化铜蚀刻液蚀刻速率快、侧蚀小,适合加工高精度线路板。但是,现有技术的酸性蚀刻液腐蚀因子降低,不能满足印制电路板(PCB)高精度、高密度互连以匹配电子产品小型化、轻量化、高速化和多功能化的发展的趋势。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种酸性蚀刻液及其制备方法,具体内容如下:
本发明的第一个目的在于提供一种酸性蚀刻液,其技术点在于,每1L纯净水中包括80-90g的氯化铜、0.05-0.12mol的盐酸、20-30g的铵盐和1.022-1.026g的缓蚀剂,所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125。
为了更好的实现上述技术方案,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中每1L纯净水中包括85g的氯化铜、0.1mol的盐酸、25g的铵盐和1.024g的缓蚀剂。
为了更好的实现上述技术方案,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中氯化铜为二水合氯化铜。
为了更好的实现上述技术方案,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中盐酸为浓盐酸,质量分数为38wt%。
为了更好的实现上述技术方案,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中铵盐为四甲基氢氧化铵、三甲基氢氧化铵和乙酸铵中的任意一种。
为了更好的实现上述技术方案,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中为笨氧乙醇、乙醇和丙三醇中的任意一种。
本发明的第二个目的在于提供一种酸性蚀刻液的制备方法,其技术点在于,包括以下步骤:
步骤一,将氯化铜溶于蒸馏水或纯净水,搅拌至溶解得到氯化铜溶液;
步骤二,将盐酸溶于15-25℃的纯净水中,搅拌至溶解得到盐酸溶液;
步骤三、然后将步骤一得到氯化铜溶液的和步骤二得到的盐酸溶液混合得到混合溶液A;
步骤四,在混合溶液A中依次加入铵盐和缓蚀剂并在50-70℃搅拌2-4h,静置12h后备用。
与现有技术相比,本发明一种酸性蚀刻液及其制备方法能够达到以下有益效果:
本发明提供的一种酸性蚀刻液包括纯净水、氯化铜、盐酸、铵盐和缓蚀剂,其中本发明的缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,在本发明的酸性蚀刻液中添加缓蚀剂可稳定蚀刻速度恒定,提高蚀刻系数比及均匀性,同时配合促进剂可以提升蚀刻速度;有效降低HCl的使用量,废液易回收,同时改善了蚀刻侧蚀的系数比,蚀刻的均匀性比目前常规的氯化铜体系酸性蚀刻液高。经试验,将本发明制备的酸性蚀刻液对厚度约为33μm铜线路进行刻蚀,铜线路的蚀刻因子提高到6.59,可有效应用于PCB厚铜线路制作。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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1
本实施例的酸性蚀刻液中每1L纯净水中包括85g的氯化铜、0.1mol的盐酸、25g的铵盐和1.024g的缓蚀剂,所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中氯化铜为二水合氯化铜。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中盐酸为浓盐酸,质量分数为38wt%。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中铵盐为四甲基氢氧化铵。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中为笨氧乙醇。
按照上述配方,本实施例的一种酸性蚀刻液的制备方法包括以下步骤:
步骤一,将氯化铜溶于蒸馏水或纯净水,搅拌至溶解得到氯化铜溶液;
步骤二,将盐酸溶于20℃的纯净水中,搅拌至溶解得到盐酸溶液;
步骤三、然后将步骤一得到氯化铜溶液的和步骤二得到的盐酸溶液混合得到混合溶液A;
步骤四,在混合溶液A中依次加入铵盐和缓蚀剂并在60℃搅拌3h,静置12h后备用。
实施例2
本实施例的酸性蚀刻液中每1L纯净水中包括80g的氯化铜、0.05mol的盐酸、20g的铵盐和1.022g的缓蚀剂,所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中氯化铜为二水合氯化铜。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中盐酸为浓盐酸,质量分数为38wt%。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中铵盐为四甲基氢氧化铵中的任意一种。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中为乙醇。
按照上述配方,本实施例的一种酸性蚀刻液的制备方法包括以下步骤:
步骤一,将氯化铜溶于蒸馏水或纯净水,搅拌至溶解得到氯化铜溶液;
步骤二,将盐酸溶于15℃的纯净水中,搅拌至溶解得到盐酸溶液;
步骤三、然后将步骤一得到氯化铜溶液的和步骤二得到的盐酸溶液混合得到混合溶液A;
步骤四,在混合溶液A中依次加入铵盐和缓蚀剂并在50℃搅拌4h,静置12h后备用。
实施例3
本实施例的酸性蚀刻液中每1L纯净水中包括90g的氯化铜、0.12mol的盐酸、30g的铵盐和1.026g的缓蚀剂,所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中氯化铜为二水合氯化铜。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中盐酸为浓盐酸,质量分数为38wt%。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中铵盐为乙酸铵。
进一步的,本发明的酸性蚀刻液的配方体系中丙三醇。
按照上述配方,本实施例的一种酸性蚀刻液的制备方法包括以下步骤:
步骤一,将氯化铜溶于蒸馏水或纯净水,搅拌至溶解得到氯化铜溶液;
步骤二,将盐酸溶于20℃的纯净水中,搅拌至溶解得到盐酸溶液;
步骤三、然后将步骤一得到氯化铜溶液的和步骤二得到的盐酸溶液混合得到混合溶液A;
步骤四,在混合溶液A中依次加入铵盐和缓蚀剂并在70℃搅拌2h,静置12h后备用。
对比例1
将施例1中“所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125”改成“所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑和保湿剂的重量比为1:125”,其余操作同实施例1。
对比例2
将施例1中“所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125”改成“所述缓蚀剂包括苯丙三氮唑和保湿剂,所述苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为2:125”,其余操作同实施例1。
试验例
为验证上述配方是否达到有益效果,分别采用实施例1-3和对比例1-2制备得到的蚀刻液对厚度约为33μm铜线路进行刻蚀8h后观察刻蚀情况,结果见下表1:
表1
有无氯气产生 | 刻蚀速度 | 二价铜离子含量(g/L) | 刻蚀系数 | |
实施例1 | 无 | 速度恒定 | 145 | 6.59 |
实施例2 | 无 | 速度恒定 | 165 | 6.48 |
实施例3 | 无 | 速度恒定 | 155 | 6.50 |
对比例1 | 无 | 开始快,后期慢 | 80 | 3.56 |
对比例2 | 无 | 开始快,后期慢 | 76 | 3.46 |
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种酸性蚀刻液,其特征在于,每1L纯净水中包括80-90g的氯化铜、0.05-0.12mol的盐酸、20-30g的铵盐和1.022-1.026g的缓蚀剂,所述缓蚀剂包括2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂,所述2-巯基苯并噻唑、苯丙三氮唑和保湿剂的重量比为1:2:125。
2.根据权利要求1所述的一种酸性蚀刻液,其特征在于,每1L纯净水中包括85g的氯化铜、0.1mol的盐酸、25g的铵盐和1.024g的缓蚀剂。
3.根据权利要求1所述的一种酸性蚀刻液,其特征在于,所述氯化铜为二水合氯化铜。
4.根据权利要求1所述的一种酸性蚀刻液,其特征在于,所述盐酸为浓盐酸,质量分数为38wt%。
5.根据权利要求1所述的一种酸性蚀刻液,其特征在于,所述铵盐为四甲基氢氧化铵、三甲基氢氧化铵和乙酸铵中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种酸性蚀刻液,其特征在于,所述保湿剂为笨氧乙醇、乙醇和丙三醇中的任意一种。
7.如权利要求1所述的酸性蚀刻液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将氯化铜溶于蒸馏水或纯净水,搅拌至溶解得到氯化铜溶液;
步骤二,将盐酸溶于15-25℃的纯净水中,搅拌至溶解得到盐酸溶液;
步骤三、然后将步骤一得到氯化铜溶液的和步骤二得到的盐酸溶液混合得到混合溶液A;
步骤四,在混合溶液A中依次加入铵盐和缓蚀剂并在50-70℃搅拌2-4h,静置12h后备用。
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