三氯化铁蚀刻液.ppt

1、三氯化铁蚀刻液,概述：,在印制电路、电子和金属精饰等工业中广泛采用三氯化铁蚀刻铜、铜合金及铁、锌、铝等。这由于它的工艺稳定，操作方便，价格便宜。但是，近些年来，由于它再生困难，污染严重，废液处理困难等正在被淘汰。以氯化铜、过硫酸盐、过氧化氢硫酸、氨碱以及其它刻蚀液替代。 三氯化铁蚀刻液适用于网印抗蚀印料、液体感光胶、干膜、金等抗蚀层的印制板的蚀刻。但不适用于镍、锡、锡铅合金等抗蚀层。,蚀刻机理,三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是一个氧化还原过程。在铜表面Fe3+使铜氧化成氯化亚铜。同时Fe3+被还原成Fe2+。FeCl3Cu FeCl2CuCl CuCl具有还原性，可以和FeCl3进一步发生反应生成

2、氯化铜。 FeCl3CuCl FeCl2CuCl2 Cu2+具有氧化性，与铜发生氧化反应： CuCl2Cu 2CuCl,蚀刻铜箔的同时，还伴有一些副反应，就是CuCl2和FeCl3的水解反应： FeCl33H2O Fe(OH)33HCl CuCl22H2O Cu(OH)22HCl 生成的氢氧化物很不稳定，受热后易分解： 2Fe(OH)3 Fe2O33H2O Cu(OH)2 CuOH2O 结果生成了红色的氧化铁和黑色的氧化铜微粒，悬浮于蚀刻液中，对抗蚀层有一定的破坏作用。,Fe3+的消耗量与Fe3+及Cu2+溶铜量的关系,影响蚀刻速率的因素,Fe3+的浓度和蚀刻液的温度 蚀刻液温度越高，蚀刻速率

3、越快，温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则，一般以4050为宜。 Fe3+的浓度对蚀刻速率有很大的影响。蚀刻液中Fe3+浓度逐渐增加，对铜的蚀刻速率相应加快。当所含Fe3+超过某一浓度时，由于溶液粘度增加，蚀刻速率反而有所降低。一般蚀刻涂覆网印抗蚀印料、干膜的印制板，浓度可控制在350Be左右；蚀刻涂覆液体光致抗蚀剂(如骨胶、聚乙烯醇等)的印制板，浓度则要控制在420Be以上。其重量百分比浓度和比重的关系见表：,三氯化铁溶液的组成,刻液中加盐酸的添加量 在蚀入盐酸，可以抑制FeCl3的水解，并可提高蚀刻速率。尤其是当溶铜量达到37.4g/l后，盐酸的作用更明显。但是盐酸的添加量要适当，酸度太高，会

4、导致液体光致抗蚀剂(如骨胶、聚乙烯醇等)涂层的印制板只能用低酸度溶液。 蚀刻液的搅拌 静止蚀刻的效率和质量都是很差的。原因是在蚀刻过程中在板面和溶液里会有沉淀生成，而使溶液呈暗绿色，这些沉淀会影响进一步的蚀刻。 采用空气搅拌，喷淋或泼溅操作都可以加快蚀刻反应。蚀刻速率的提高是由于部分Fe2+和Cu1+重新氧化成Fe3+和Cu2+。 4Fe2+O24H+ 4Fe3+2H2O 4Cu1+O24H+ 4Cu2+2H2O,硫酸铬酸蚀刻液 对电镀锡铅合金抗蚀层的印制板有良好的蚀刻效果。但铬酸是属于“三废”中国家排标的第一类有害物质，对人和动植物均有害。因此，现在几乎不用它来蚀刻印制板。 过硫酸铵蚀刻液 适用于用网印抗蚀印料、干膜、金等作抗蚀层的印制板。但是它的蚀刻速度和溶铜能力都不如氯化物蚀刻液高，易分解，加之成本高，一般用于图形电镀前铜箔表面的微蚀刻处理。 硫酸双氧水蚀刻液 可用于图形电镀前的微蚀刻处理。近年来开始用于印制板蚀刻。它的特点是不浸蚀锡铅合金，溶液组分非常