蚀刻原理.doc

1、蚀刻原理在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应, CuCl2+4NH3Cu(NH3)4Cl2 在蚀刻过程中,基板上面的铜被Cu(NH3)42+络离子氧化,其蚀刻反应：Cu(NH3)4Cl2+Cu2Cu(NH3)2Cl 所生成的Cu(NH3)21+不具有蚀刻能力,在过量的氨水和氯离子存在的情况下,能很快地被空气中的氧所氧化,生成具有蚀刻能力的Cu(NH3)42+络离子,其再生反应如下：2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH3+1/2O2 2Cu(NH3)4Cl+H2O 所以在蚀刻时,应不断补加氨水和氯化铵,也称子液.Cu(NH3)2Cl 氯化二氨合铜(I) 氯化亚铜氨Cu(NH3)4Cl2

2、氯化四氨合铜(II) 氯化铜氨氨水少量： CuCl2 + 2 NH3H2O = Cu(OH)2 + 2 NH4Cl Cu2+ + 2 NH3H2O = Cu(OH)2 + 2 NH4+ 氨水过量： CuCl2 + 4 NH3H2O = Cu(NH3)4Cl2 + 2 H2O Cu2+ + 4 NH3H2O = Cu(NH3)42+ + 2 H2O2014-12-04 2 个回答 氯化铜与氨气反应？ 应该是在溶液中反应吧。溶液中反应有两种情况： 一种是少量氨水：CuCl2+2NH3.H2O=2NH4Cl+Cu(OH)2，则有蓝色沉淀生成 一种是氨水过量，则生成的沉淀会与氨水进一步生成络合物Cu(

3、NH3)4Cl2，沉淀又会消失，方程式为：CuCl2+ .2014-11-28 3 个回答 碱性与酸性蚀刻的特点时间:2011-07-20 23:54:09 点击: YM-W235 碱性蚀刻液为高速、高含铜量，针对细线路特别设计的电路板蚀刻液，药液稳定，且适合各种如锡、锡铅、镍、金等抗蚀刻材料。使明 1高稳定性，不会沉淀，维护容易 2可调控高速蚀刻速率 3高铜含量 4良好的水洗YM-W235 碱性蚀刻液为高速、高含铜量，针对细线路特别设计的电路板蚀刻液，药液稳定，且适合各种如锡、锡铅、镍、金等抗蚀刻材料。使明1高稳定性，不会沉淀，维护容易2可调控高速蚀刻速率3高铜含量4良好的水洗性5可用自动添

4、加方法控制生产6低侧蚀7适合各种抗蚀刻材料操作条件/范围/最适值氯离子 170-200/g 180g/L铜含量 130-160/g 140g/LPH8.1-8.8/8.3-8.5比重 1.200-1.230/1.215温度 45-54/51蚀刻速度 2.4-3.2 英丝/分 (依设备及温度而差异)备注：连续生产时，蚀刻缸内须安装冷却管。子液物性外观：透明无色含量：6.10.6N氯离子:17020g/L比重：1.030.02温度：10-32设备槽桶: PP、PE加热器: 石英或钛金属冷却管: 钛管或铁氟龙管抽气量: 100-500/CFM（抽风管应装调节阀门）电控箱 |应安置妥当，并避免药液腐蚀

5、洗缸程序（1） 以水清洗后，完全排放再注入清水到所有缸槽后，打开喷淋马达 10 分钟后再排出所有槽内废水。（2） 注入 5-10%稀盐酸、打开喷淋马达 30 分钟，再排出所有槽内废水。（3） 改用清洁水重复步骤（2），检查管路是否漏水。（4）拆下所有喷嘴，浸泡于 10%盐酸溶液中，清洗阻塞。（5） 装回喷嘴（6） 注入 5%氨水，打开喷淋马达 30 分钟。（7） 改用清洁水，重复步骤（6）（8） 注入 5-10%蚀刻母液，打开温度控制器，检查 PH 值，比重，氯离子，铜含量并确保在范围内，选择合适的输送速度开始生产。蚀刻原理：把非导体部分的铜箔溶蚀掉2.碱性氯化铜蚀刻液的特性为：1.适用于图形

6、电镀金属抗蚀层如镀覆金、镍、锡铅合金以及锡的电路板蚀刻。2.蚀刻速度快、侧蚀小、溶铜能力强，蚀刻速率易于控制。3.蚀刻液可连续再生循环使用成本低。3.药水配方及作业参数3.1 氨水洗配槽加水至 1/2 槽体积，加入 20L 氨水或子液，再加水至标准液.3.2 操作条件项 目 设 定 值 范 围蚀刻压力 上喷 1.2-2.0kg/cm2下喷 1.7-2.5kg/cm2比 重 1.170-1.220PH 值 8.1-8.8蚀刻液温度 50 48-52烘干温度 镍金板 120 100-150锡铅板 80 60-100蚀刻速度 单面板 1 OZ 2.5-4.0m/min单面板 2 OZ 1.6-2.2

7、m/min双面底材 1 0Z 2.5-3.5m/min双面底材 2 0Z 1.5-2.0m/min(蚀刻速度仅作参考,具体依满足客户要求为准)4.蚀刻原理在氯化铜溶液中加入氨水，发生络合反应， CuCl2+4NH3Cu(NH3)4Cl2 在蚀刻过程中，基板上面的铜被Cu(NH3)42+络离子氧化，其蚀刻反应：Cu(NH3)4Cl2+Cu2Cu(NH3)2Cl 所生成的Cu(NH3)21+不具有蚀刻能力，在过量的氨水和氯离子存在的情况下，能很快地被空气中的氧所氧化，生成具有蚀刻能力的Cu(NH3)42+络离子，其再生反应如下：2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH3+1/2O2 2Cu(N

8、H3)4Cl+H2O 所以在蚀刻时，应不断补加氨水和氯化铵，也称子液.5.药水对蚀刻速率的影响：5.1Cu2+：影响蚀刻速率的主要因素，研究表明 Cu2+浓度在 0-82 克/升时，蚀刻时间长，82-120 克/升时蚀刻速率较低，溶液控制困难；135-165 克/升时蚀刻速率高，溶液稳定；165-225 克/升时溶液不稳定，易于产生沉淀。5.2氯化铵：Cu(NH3)21+的再生需要过量子液的存在，如果相反蚀刻速率下降，以至失去蚀刻能力，但如果当蚀刻中氯离子含量过高时，会造成抗蚀层被浸蚀。6.作业条件对蚀刻速率的影响：6.1PH：通常 PH 保持在 8.1-8.8 之间，低于 8 时，蚀刻速率减

9、慢，溶液粘性增大，对金属抗蚀层不利，蚀刻液中铜不能完全被络合成铜氨络离子，导致溶液出现沉淀在槽底，形成泥状沉淀，该泥沉淀易在加热器上结成硬皮，不但热损耗大易损坏加热器，而且易堵塞泵与喷咀，当 PH 值过高，蚀刻液中氨过饱和，游离氨挥发造成大气污染，同时也会增加侧蚀的程度，影响蚀刻精度。6.2温度：一般来说蚀刻速率随温度升高而加快，当温度低于 40时，蚀刻速率减慢，导致侧蚀量增大，温度高于 60时，蚀刻速率明显增大，但易造成氨的挥发量大污染环境，并使蚀刻液化学组份比例失调，通常控制在 45-55之间。7.维护与保养1PH 值化验分析，可通过调整抽风来控制2铜含量通常用比重控制在 18-240Be

10、自动添加系统用自动补加子液调整到适当范围，（子液温度一般要求 10以上，温度太低易产生结晶）3氯离子化验分析1 8.均匀度控制8.1 由于“水池效应”，下板蚀刻速度高于上 板，一般通过调整上、下喷淋压力来解决上下板面蚀刻不均问题。8.2 实际操作时，一般密导线放在下喷蚀刻。8.3 蚀刻过程中应随时注意喷咀，确保无堵塞。8.4 不同料号分开蚀刻。9.常见问题原因分析和解决方法问题 可能原因 对策速率降低 1.温度低或加热器损坏 增加温度(45-55)2.比重过高,子液未补充(铜含量高) 添加子液至比重 1.20-1.22 之间3.比重过低(铜含量低) 添加废液;可能冷却管漏水,修理4.压力太低

11、调整压力5.氯离子不够 添加 NH4CL6.氧气不够 增加打气蚀刻不均匀 1.上下两面不均匀 喷嘴阻塞 检查喷管(嘴)喷管管位或方向不对 调整位置与角度滚轮重叠 调整喷管流量不正确 调整每支喷管喷压喷管破裂 常发生摆动接头处液面太低,Pump 空转 补充蚀液2.同板面上局部不均匀 显影去膜未彻底(Scum) 底片不良导至干膜制程发生胶渣 修补底片上微孔压膜前板面清洁不够 镀铜厚度不均 去膜液碱性太强,回锡 电镀渗锡 沉淀 1.氯-铜比值不对 调整氯铜比2.pH 低或漏水,带入水太多 减低抽风,修理3.比重过高 添加子液侧蚀大蚀铜过度 1.pH 高 增加铜含量与抽风2.速度太慢 速度,厚度,药液

12、关系3.压力过大 降低压力4.氯离子过高 加水或铵水5.喷管或喷嘴角度不对 6.阻剂破损或浮起 7.比重太低 增加铜浓度蚀铜不足(UnderEtching) 1.速度太快 速度,厚度,药液关系2.pH 太低 3.比重太高 4.温度太低 加热器损坏或沉淀太多5.喷压不足 板子在蚀铜机内行径不直不正 1.装机未在水平状态 检查水平2.喷管喷压集中单边 3.输送齿轮破损使输送杆停用 4.输送杆变形 5.上下喷压不均匀 下压太大时,轻的板子会举起蚀铜机结晶太多 1.pH 低于 8 以下 子液用完或管路堵塞;控制器故障或不准;抽风太强阻剂剥落 1.pH 太高 了解干膜或 UV 的抗碱度10.操作注意事项

13、10.1 要专人逐片收板，单面 COB 板用插板架插放，冷却至室温后叠放，双面镍金板用框架插放，冷却至室温后用防滑垫隔开放，蚀刻干净之锡铅板用防滑垫隔开放，蚀刻不净之双面板用唱片架插放，严防板与板互相擦伤.10.2 放板时不能太靠近输送轮边缘，板与板之间距不小于 1 英寸，以防卡机或叠板.10.3 要随时保持吸水海棉滚轮湿润，喷嘴无堵塞.10.4 海棉滚轮上有杂物时，请先用肥皂清洗，再用自来水清洗干净.10.5 清洗海棉滚轮后，要检查其后之输送滚轮上是否沾有水珠，如有水珠， 请用布条擦干.10.6 停水时不能作业.10.7 收板员要随时检查板面是否蚀刻干净. 10.8 如果发现蚀刻不净，轻微的

14、可用品检刀刮除，严重的要进行第二次蚀刻。第二次蚀刻时要将蚀刻速度调至最快，蚀刻液间断喷淋，间断时间 3-4 秒，蚀刻. 严禁第三次蚀刻.10.9 镀金板优先蚀刻. 10.10 镀金板蚀刻时一定要打开氨水洗. 10.11 氨水洗 2H 需更换一次. 10.12 吹风机过滤筒每 2 天需清洗一次. 10.13 蚀刻要做首件确认.10.14 上班时要清洗入料口之蚀刻液结晶. 10.15 调节蚀刻压力时，不能只调整主阀而不调整洩压阀. 10.16 停电或卡板时，要立即将机内的板取出，并用水洗干净.10.17 未作业时请及时关掉水电，以免造成水电浪费.10.18 机器或品质如有不能解决之异常，请及时知会

15、维护或生技.酸性蚀刻1 产品特性：CK07 为单液型酸性氯化铜蚀刻液药液，具有蚀刻速度快，溶铜量高，操作简单易控制的特点。能适用于所有的酸性氯化铜蚀刻系统，而无需改变现有的生产设备及控制系统。 2 开缸方式：2.1 将蚀刻机清洗干净。2.2 将 CK07 开缸液或氯化铜酸性蚀刻母液（比重1.20）加入蚀刻槽中。2.3 使蚀刻系统达到操作条件规定值，即可投入作业。3 操作条件：3.1 自动生产线：3.1.1 设定比重控制值 1.250.033.1.2 温度 5023.1.3 酸度：13N3.2 手动生产线：3.2.1 检查药液比重 1.25 时放出 1020%母液，然后补加同体积的 CK07酸性

16、蚀刻液。3.2.2 温度 5023.2.3 酸度：13N4 维护与保养：4.1 经常检查过滤网和喷咀，如有堵塞应立即排除。4.2 经常检查去油墨及蚀刻后清洗工段是否正常。5 问题及处理：5.1 残铜：蚀速过快或药液温度及比重不在操作控制范围内。5.2 过蚀：蚀速过慢或药物失调。5.3 药液有沉淀物：漏入水或酸度过低或比重过高。单液型酸性蚀刻液，具操作无危险性、溶铜量高、蚀刻速度快、酸度低、侧蚀低等特点，药液有极优的稳 定性，能适用所有的酸性氯化铜蚀刻控制系统，能适用所有的酸性氯化铜蚀刻控制系统。启加热系统使蚀刻液加热至蚀刻温度,将蚀刻机清洗干净，将母液加入蚀刻机内（只在开缸时使用）母液的要求比

17、重在 24 波美以上，pH 值 0.5-2.5（约占 蚀刻槽总体积的 80%。）蚀刻液倒入蚀刻槽， 添加到蚀刻机指定液面。（约占工作液的 15-20%）用 SY106调整比重在 22 波美左右.影响蚀刻液特性的因素 2005-6-28一、 物理及化学方面1、 蚀刻液的浓度，应根据金属腐蚀原理和铜箔的结构类型，通过试验方法确定浓度，它应有较大的选择余地。2、 蚀刻液的化学成分的组成，化学组分不同，其蚀刻速率就不相同，蚀刻系数也不同，酸性氯化铜蚀刻系数通常为 3；而碱性氯化铜可达 3.54。在开发阶段的以硝酸为主的蚀刻液可以达到几乎没有侧蚀问题，导线侧壁接近垂直。3、 温度对蚀刻液特性的影响比较大

18、，温度对加速溶液的流动性和减小蚀刻液的粘度，提高蚀刻速率起着很重要的作用，但温度过高， 易引起化学成份的挥发，造成化学比例失调，会造成高聚物抗蚀层的被破坏及影响设备的使用寿命。4、 采用的覆铜箔厚度：铜厚对电路图形的导线密度有着重要影响，铜箔薄，蚀刻时间短，侧蚀就很小，反之，侧蚀就很大。所以，必 须根据设计要求和电路图形的导线密度及导线精度要求，来选择铜箔厚度，同时，铜的延伸率，细晶结构等，都会构成对蚀刻液特性的 直接影响。5、 电路的几何形状：电路图形导线在 X 方向和 Y 方向的分布位置如果不均衡，会直接影响蚀刻液在板面上的流动速度，同样如果在同板 面上的间隔窄的导线部位和宽的导线部位状态

19、下，间隔宽的导线分布的部位，蚀刻就会过度，所以，这就要求设计者在电路设计时，就 应首先了解工艺上的可行性，尽量做到整个板面电路图形均匀分布，导线的粗细程度应尽量相一致，特别是在制作多层印制电路板时， 大面积铜箔作为接地层，对蚀刻的质量有着很大的影响，所以建议设计成网状图形为宜。6、 设备的类型：设备的结构形式也是对蚀刻液特性产生影响的重要因素之一，水平机械传动结构形式的蚀刻设备采用摇摆式喷淋装置 ，使铜表面线路蚀刻更均匀，但易造成板面过蚀现象，因而研制和开发了垂直喷淋技术，同时，设备还应具备防止薄的铜箔板在蚀刻时容易卡板和卷板而造成板子报废的装置，以及保证板面不被擦伤或压伤。二、 喷淋技术方面1、 喷淋形状：目前通用的喷淋系统应具备的条件和结构形式，是在喷淋系统中采取摇摆架式的喷淋结构，所有的喷嘴喷射出来的蚀刻 液呈扇形而且相互交错，使所有传送的板子被蚀刻液全部覆盖，而且能均匀的流动，多工艺试验结果表明：