蚀刻速率的影响因素及操作

蚀刻速率影响因素,蚀刻提速的可行性（后附提速操作步骤）,影响蚀刻速率的因素,比重蚀刻温度ORP数值游离盐酸的量速度（影响蚀刻时间，与速率无关。）药水喷压,蚀刻原理,蚀刻反应原理：Cu2+Cu=2Cu+蚀刻药水还原：H2O2+Cu+2HCl=H2O+Cu2+2Cl-蚀刻槽内的反应方程式：H2O2+Cu+HCl=CuCl2+H2O,比重对蚀刻速率的影响,当比重小于34Be（1.308）时，蚀刻速率随着比重的增大而变大。当比重大于34Be时，蚀刻速率随着比重的增大而减小。比重为34Be时，蚀刻的速率最快为1.02mils/min。=144.3(144.3-Be).(a)或=144.3(144.3+Be).(b)式中:表示溶液的密度（g/ml）；Be溶液的波美浓度；(a)式用来计算比水重的液体；（b)式用来计算比水轻的液体。,现蚀刻工艺的比重设定值为1.30。在现有的条件基础上，提高比重到1.305-1.31之间，可提高单位时间的蚀刻速率。,ORP值对蚀刻速率的影响,ORP为570mv时，蚀刻速率最大。当ORP大于580mv时，蚀刻速率不在随ORP的改变而改变。产品生产过程中，保持产线的ORP大于580mv，可以保持蚀刻的最大蚀刻速率。,蚀刻温度对蚀刻速率的影响,蚀刻速率随着温度的升高而变大。,蚀刻温度改变的其他影响,ORP的数值会随着温度的增加而发生改变。（C=（F-32）*5/9）增大蚀刻温度也会增大蚀刻的侧蚀量。温度提高，双氧水、盐酸挥发量大，增加药水的损耗。现蚀刻线的蚀刻槽采用PVC，最高蚀刻温度不宜超过55。现工艺温度为54。提高温度来提高蚀刻速率的可操作范围很小，只有1的操作值。,游离盐酸量对蚀刻速率的影响,游离酸是指槽内以HCL形式存在的盐酸。增加游离酸的量可以促进蚀刻速率。蚀刻液中必须存在一定的游离酸才能够进行蚀刻液的再生。0-3N的游离酸量时，蚀刻速率的增长和游离酸的量成正比；3-5N的游离酸量时，增长速率变缓。,Cl-提高蚀刻速率的原因CuCl+2Cl-=(CuCl3）2-提高Cl-浓度可显著提高蚀刻速率。,氯化铜中发生铜的蚀刻,生成的氯化亚铜不溶于水，在铜表面形成膜,阻止反应进一步进行,过量的Cl-与氯化亚铜络合形成可溶性的络离子（CuCl3）2-,从铜表面溶解下来,提高蚀刻速率,游离的盐酸还会导致侧蚀值的变化,增大游离算的浓度可以增大蚀刻值，但也会增大侧蚀值；如果想控制侧蚀值，游离酸的浓度不易过高。,不同浓度的游离酸的影响,盐酸溶度升高时，蚀刻时间减少，但药水中游离酸的浓度增大，会增大盐酸的挥发量，会腐蚀蚀刻的设备；且随着游离酸浓度增加，氯化铜的溶解度会降低。现蚀刻工艺的游离酸为1.45N。chemcut推荐值为1-2N，其他资料里面游离酸浓度基本为2-3N。槽内的铜离子为180g/L,换算为物质量为3N左右，此时6N的盐酸和4N的盐酸溶液的蚀刻速率基本相同，如果想提升盐酸的量，4N的游离酸为最大值。,氯化铜mol浓度,6NHCl溶液,4NHCl溶液,2NHCl溶液,水溶液,chemcut给的蚀刻参数ORP540mvto560mv游离酸1Nto2N比重32Be(1.28)to34Be(1.31)温度130F(54C)实际使用数值ORP55020mv游离酸1.45N（配槽值）屏显值1.15N比重1.28to1.30温度130F(54C)其他资料数值ORP530mv游离酸6N（2-3N）比重1.300温度40Cto55C,检测方法,导线间距在质检分为机器检测和手工检测，一般使用的是手工监测和数据测量值,药水的喷压,相同产品，维持其他相关条件不变的前提下，2.2bar压力下间距值为0.123mm、侧蚀值为15.01um（0.015mm），2.5bar压力下间距值为0.128mm、侧蚀值为12.31um（0.012mm）。两组数据总值相同，但2.5bar的产品间距值大于2.2bar的产品。上述数据可以看出：2.5bar的条件蚀刻速率大于2.2bar的蚀刻条件的蚀刻速率，因此增加药水的压力可以增加蚀刻速率。,蚀刻提速可能调节的参数,比重可提升0.01左右的值到1.31，来增加时刻速率。蚀刻温度现温度较高，且蚀刻槽的最大承受温度为55，最多可提高1摄氏度。ORP数值可提升，使药水的ORP数值一直保持在570mv以上，保持较高的蚀刻速率。游离盐酸的量，现槽内为1.15N，可提升至4N，但不建议使用这么高的游离酸值，可暂提升到2N左右。速度（影响蚀刻时间，与速率无关。）药水喷压现为2.5bar，蚀刻槽药水压力最大为2.5bar，现设备碰嘴压力不可调节。,蚀刻提速的局限性,蚀刻提速只可调节比重，游离酸浓度，温度。温度不稳定有一定的波动性，且因槽体的材质原因，蚀刻温度不宜再改变。对比重进行改变，槽体可根据电子比重计、ORP探头进行自我调节，短期回到现在的蚀刻条件；改变游离酸的浓度，蚀刻槽自我调节短期回不到现在的蚀刻条件，需人工干涉。但比重的可调节性小，且対蚀刻速率影响较小；游离酸浓度的调节性大，对改变蚀刻的速率有很大的影响。改变游离酸浓度：速度由4m/min提高到5m/min，提高了25%；游离酸浓度约从1.15N提升到2N，才能平衡蚀刻速率。,蚀刻速度调节测试操作,提高药水中游离酸的含量，把游离酸从1.15N提高到1.5N（2262*（1.5-1.15）N=11.7*V盐酸量，添加67.7L、3桶36%的盐酸），至少试生产5m，监测产品的间距值和侧蚀值。（游离酸浓度不易过高，最好控制在2N左右。）如果产品的间距值和侧蚀值在产品的可接受范围内，通过改变比重去微调节间距值，比重可由1.30提高到1.305左右（通过添加氯化铜粉末来改变比重）；反之相差太大，可以提高游离酸浓度到2.0N（2262*（2-1.5）N=11.7*V盐酸量，添加96.7L、4.5桶36%的浓盐酸），至少试生产5m，监测产品的间距值和侧蚀值。重复步骤2，直到蚀刻产品合乎产品要求；如果盐酸浓度达到3N，还达不到理论要求值，由此浓度微调其他条件，以此速度值为蚀刻调节后的速度。由步骤1、2、3得出蚀刻可提高的速度；如果效果可行，可由此做速度测试，监控测试的稳定性及可行性。实验结束后，为不耽误生产，可按照1.15N/C现游离酸量=2262/（2262+X），添加水稀释（X为