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碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方

碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方
碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方

碱性氯化铜蚀刻液

1.特性

1)适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆金、镍、锡铅合金,锡镍合金及锡的印制板的蚀刻。

2)蚀刻速率快,侧蚀小,溶铜能力高,蚀刻速率容易控制。

3)蚀刻液可以连续再生循环使用,成本低。

2.蚀刻过程中的主要化学反应

在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应:

CuCl

2+4NH

3

→Cu(NH

3

)

4

Cl

2

在蚀刻过程中,板面上的铜被[Cu(NH

3)

4

]2+络离子氧化,其蚀刻反应如下:

Cu(NH

3)

4

Cl

2

+Cu →2Cu(NH

3

)

2

Cl

所生成的[Cu(NH

3)

2

]1+为Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力。在有过量NH

3

和Cl-的情

况下,能很快地被空气中的O

2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH

3

)

4

]2+络离子,

其再生反应如下:

2Cu(NH

3)

2

Cl+2NH

4

Cl+2NH

3

+1/2 O

2

→2Cu(NH

3

)

4

Cl

2

+H

2

O

从上述反应可看出,每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2克分子氯化铵。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,应不断补加氨水和氯化铵。

应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下:

镀覆金属抗蚀层的印制板(金、镍、锡铅、锡、锡镍等镀层) →去膜→水洗→吹干→检查修板→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→检查→浸亮(可选择) →水洗→吹干

3. 蚀刻液配方

蚀刻液配方有多种,1979年版的印制电路手册(Printed Circuits Handbook)中介绍的配方见表10-4。

表10-4 国外介绍的碱性蚀刻液配方

国内目前大多采用下列配方: CuCl

2·2H

2

O 100~150g/l 、NH

4

Cl 100g/l 、NH

3

·H

2

O

670~700ml/1

2

配制后溶液PH值在9.6左右。溶液中各组份的作用如下:

NH

3·H

2

O的作用是作为络合剂,使铜保持在溶液里。

NH

4

Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。

(NH4)

3PO

4

的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。

4.影响蚀刻速率的因素

蚀刻液中的Cu2+的浓度、PH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。掌握这些因素的影响才能控制溶液,使之始终保持恒定的最佳蚀刻状态,从而得到好的蚀刻质量。

Cu2+浓度的影响

因为Cu2+是氧化剂,所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0-11盎司/加仑时,蚀刻时间长;在11-16盎司/加仑时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在18-22盎司/加仑时,蚀刻速率高且溶液稳定;在22-30盎司/加仑时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。

注:1加仑(美制)=3.785升 1盎司= 28.35克1盎司/加仑=28.35/3.785=7.5G/1

在自动控制蚀刻系统中,铜浓度是用比重控制的。在印制板的蚀刻过程中,随着铜的不断溶解,溶液的比重不断升高,当比重超过一定值时,自动补加氯化铵和氨的水溶液,调整比重到合适的范围。一般比重控制在18~240Be’。

溶液PH值的影响

蚀刻液的PH值应保持在8.0~8.8之间。当PH值降到8.0以下时,一方面是对金属抗蚀层不利。另一方面,蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子,溶液要出现沉淀,并在槽底形成泥状沉淀。这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮,可能损坏加热器,还会堵塞泵和喷嘴,给蚀刻造成困难,如果溶液PH值过高,蚀刻液中氨过饱和,游离氨释放到大气中,导致环境污染。另一方面,溶液的PH 值增大也会增大侧蚀的程度,而影响蚀刻的精度。

氯化铵含量的影响

通过蚀刻再生的化学反应可以看出:[Cu(NH

3)

2

]1+的再生需要有过量的NH

3

和NH

4

Cl

存在。如果溶液中缺乏NH

4Cl,而使大量的[Cu(NH

3

)

2

]1+得不到再生,蚀刻速率就会

降低,以至失去蚀刻能力。所以,氯化铵的含量对蚀刻速率影响很大。随着蚀刻

的进行,要不断补加氯化铵。但是,溶液中Cl-含量过高会引起抗蚀层被浸蚀。一般蚀刻液中NH

4

Cl含量在150g/l左右。

温度的影响

蚀刻速率与温度有很大关系,蚀刻速率随着温度的升高而加快。见图10-12

蚀刻液温度低于40℃,蚀刻速率很慢,而蚀刻速率过慢会增大侧蚀量,影响蚀

刻质量。温度高于60℃,蚀刻速率明显增大。但NH

3

的挥发量也大大增加,导致污染环境并使蚀刻液中化学组份比例失调。故一般应控制在45℃~55℃为宜。

5. 蚀刻液的调整

自动控制调整

随着蚀刻的进行,蚀刻液中铜含量不断增加,比重逐渐升高,当蚀刻液中铜浓度达到一定高度时就要及时调整。在自动控制补加装置中,是利用比重控制器控制蚀刻液的比重。当比重升高时,自动排放比重过高的溶液,并添加新的补加液,使蚀刻液的比重调整到允许的范围。补加液要事先配制好,放入补加桶内,使补加桶的液面保持在一定的高度。

专卖的蚀刻盐品种很多,其补加液的配制方法大同小异。下面仅介绍一种:

蚀刻盐补加液的配制方法

蚀刻盐 255g/l PH值 9.8 氨水(26%) 450ml/l 比重 1.03

水 450ml/l

人工调整

方法一:首先在蚀刻液冷却、静置情况下,取样分析清液中的铜浓度,然后根据分析结果,确定废液的排放量。排放量可按下式计算:

排放量=(分析值-规定值)/分析值 *总体积

式中:排放量-从蚀刻槽中排出废液的体积(l)

分析值-由化学分析得出的铜含量(g/l)

规定值-配方中规定的铜含量(g/l)

总体积-蚀刻槽中蚀刻液的体积(l)

原则上是排放多少体积的废液就补加多少体积的补加液。

方法二:上述1升补加液可蚀铜约150~165g铜。可统计生产中蚀刻铜的量,当达到这个范围时,放去20%之工作液,补充新的补加液到相同体积。

图10-13 碱性蚀刻机及控制,补加系统

现在印制板生产厂家一般采用带有蚀刻液控制、补加系统的碱性蚀刻机10-13进行印制板的碱性蚀刻。

6. 蚀刻过程中常出现的问题

蚀刻速率降低

这个问题与许多因素有关。要检查蚀刻条件,例如:温度,喷淋压力,溶液比重、PH值和氯化铵的含量等,使之达到适宜的范围。

蚀刻溶液中出现沉淀

由于氨的含量过低(PH值降低),或用水稀释等原因造成的。溶液比重过大也会造成沉淀。

抗蚀镀层被浸蚀

蚀刻液PH值过低或Cl-含量过高造成的。

铜表面发黑,蚀刻不动

蚀刻液中NH

Cl的含量过低造成的。

4

碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方

碱性氯化铜蚀刻液 1.特性 1)适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆金、镍、锡铅合金,锡镍合金及锡的印制板的蚀刻。 2)蚀刻速率快,侧蚀小,溶铜能力高,蚀刻速率容易控制。 3)蚀刻液可以连续再生循环使用,成本低。 2.蚀刻过程中的主要化学反应 在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应: CuCl 2+4NH 3 →Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 在蚀刻过程中,板面上的铜被[Cu(NH 3) 4 ]2+络离子氧化,其蚀刻反应如下: Cu(NH 3) 4 Cl 2 +Cu →2Cu(NH 3 ) 2 Cl 所生成的[Cu(NH 3) 2 ]1+为Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力。在有过量NH 3 和Cl-的情 况下,能很快地被空气中的O 2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH 3 ) 4 ]2+络离子, 其再生反应如下: 2Cu(NH 3) 2 Cl+2NH 4 Cl+2NH 3 +1/2 O 2 →2Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 +H 2 O 从上述反应可看出,每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2克分子氯化铵。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,应不断补加氨水和氯化铵。 应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下: 镀覆金属抗蚀层的印制板(金、镍、锡铅、锡、锡镍等镀层) →去膜→水洗→吹干→检查修板→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→检查→浸亮(可选择) →水洗→吹干 3. 蚀刻液配方 蚀刻液配方有多种,1979年版的印制电路手册(Printed Circuits Handbook)中介绍的配方见表10-4。 表10-4 国外介绍的碱性蚀刻液配方

国内目前大多采用下列配方: CuCl 2·2H 2 O 100~150g/l 、NH 4 Cl 100g/l 、NH 3 ·H 2 O 670~700ml/1 2 配制后溶液PH值在9.6左右。溶液中各组份的作用如下: NH 3·H 2 O的作用是作为络合剂,使铜保持在溶液里。 NH 4 Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。 (NH4) 3PO 4 的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。 4.影响蚀刻速率的因素 蚀刻液中的Cu2+的浓度、PH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。掌握这些因素的影响才能控制溶液,使之始终保持恒定的最佳蚀刻状态,从而得到好的蚀刻质量。 Cu2+浓度的影响 因为Cu2+是氧化剂,所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0-11盎司/加仑时,蚀刻时间长;在11-16盎司/加仑时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在18-22盎司/加仑时,蚀刻速率高且溶液稳定;在22-30盎司/加仑时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。 注:1加仑(美制)=3.785升 1盎司= 28.35克1盎司/加仑=28.35/3.785=7.5G/1

蚀刻液类别

蚀刻液分类 目前已经使用的蚀刻液类型有六种类型: 酸性氯化铜 碱性氯化铜 氯化铁 过硫酸铵 硫酸/铬酸 硫酸/双氧水蚀刻液。 各种蚀刻液特点 酸性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理:Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2- 2) 影响蚀刻速率的因素:影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。 a、Cl-含量的影响:溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系,当盐酸浓度升高时,蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3,并且能够提高溶铜量。但是,盐酸浓度不可超过6N,高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀,并且随着酸浓度的增加,氯化铜的溶解度迅速降低。 添加Cl-可以提高蚀刻速率的原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时,生成的Cu2Cl2不易溶于水,则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜,这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-,从铜表面上溶解下来,从而提高了蚀刻速率。 b、Cu+含量的影响:根据蚀刻反应机理,随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu+就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。 c、Cu2+含量的影响:溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下,溶液中Cu2+浓度低于2mol/L时,蚀刻速率较低;在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行,蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时,蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率,必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。 d、温度对蚀刻速率的影响:随着温度的升高,蚀刻速率加快,但是温度也不宜过高,一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发,造成溶液组分比例失调。另外,如果蚀刻液温度过高,某些抗蚀层会被损坏。 碱性氯化铜蚀刻液

蚀刻用腐蚀液与配方比例

蚀刻用腐蚀液与配方比 例 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1)需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2)化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3)光阻附着性问题;4)气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5)废气及潜在的爆炸性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1)化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2)蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3)反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。

大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。而光阻通常是一个很好的屏蔽材料,且由于其图案转印步骤简单,因此常被使用。但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。边缘剥离乃由于蚀刻溶液的侵蚀,造成光阻与基材间的黏着性变差所致。解决的方法则可使用黏着促进剂来增加光阻与基材间的黏着性,如Hexamethyl-disilazane(HMDS)。龟裂则是因为光阻与基材间的应力差异太大,减缓龟裂的方法可利用较具弹性的屏蔽材质来吸收两者间的应力差。 蚀刻化学反应过程中所产生的气泡常会造成蚀刻的不均匀性,气泡留滞于基材上阻止了蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,将使得蚀刻速率变慢或停滞,直到气泡离开基材表面。因此在这种情况下会在溶液中加入一些催化剂增进蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,并在蚀刻过程中予于搅动以加速气泡的脱离。

碱性蚀刻液在线回收操作规范

碱性蚀刻液回用铜回收设备 操 作 规 范 (试用版) 2012 年 11月

目录 1.清洗 (3) 2.测试搅拌、泵、过滤器的运行情况 (3) 3.调配电解槽电解液的酸度 (3) 4.调配水洗液的酸度 (4) 5.调节好萃取缸1、2、3、4的液位 (4) 6.设备的启动、操作及注意事项 (5) 7.停机 (7) 8.参数检测方法 (8) 9.蚀刻液循环系统保养细则 (9) 10.了解氨气及其防范措 (10) 11.附表 (11)

1.清洗 1.1先用毛巾清理安装时缸里的灰尘和胶丝; 1.2再用自来水清洗2~3次,直至把各个缸清洗干净为止; 1.3清洗干净后,试水,往各个缸注自来水(至每个缸容积的3/4),检查各 个缸的性能,是否有漏夜; 2.测试搅拌、泵、过滤器的运行情况 2.1到电控箱的【泵浦界面】把搅拌、泵逐个逐个打开,逐个检查各搅拌、 泵是否反转异常等; 2.2如果发现异常,立刻停止启动,及时处理异常后才能试运; 2.3检查各个过滤器的运行情况,查看其是否压力过大等问题,及时做好处 理措施,防止压力过大损坏泵; 2.4检查各管道是否通畅,是否接好,是否漏液; 2.5检查完各个设备正常工作后,准备下阶段的工作。 3.调配电解槽电解液的酸度 3.1把电解槽里的自来水调至约8m3,把试水时多余的自来水排掉(如有杂物用 水瓢捞出来,以防堵泵和管道); 3.2把AC缸的循环泵P7开启、打开冷凝水阀门(把阀门开到最大); 3.3穿戴好防化服、水鞋、手套等劳保,加入纯度较高的硫酸(约2.8吨、浓 度98%),加硫酸时,不能单独进行,旁边一定要有人监视(由于加的量比较多,可多人轮换添加)

碱性蚀刻工序培训讲义

碱性蚀刻培训讲义 蚀刻是将板面上多余之铜蚀去得到合符要求的线路图形的重要工序。 一、工艺流程(外层) 退膜→水洗→蚀刻→子液洗→水洗→孔处理(沉金板)→退锡。 二、控制要点与工作原理 1.退膜:是利用碱性溶液进行干膜的剥除工作,我司使用的退膜液有3% KOH 与10-13% RR-2有机退膜液,其中KOH的氧化性较强,一般在溶液 中添加抗氧化剂,以防止蚀刻铜面的氧化。 2.蚀刻:是使用碱性蚀铜液将不需要的部份铜予以去除,而形成线路图形,碱 性CuCl2蚀刻液中主要含Cu(NH3)42+、Cl _ 、NH4+、OH _ 及一些有机、 无机添加剂。 (1)蚀刻反应原理为: Cu(NH3)4Cl2+Cu 2Cu(NH3)2Cl 所生成的[Cu(NH3)2]+为Cu+络离子,不具有蚀刻能力,在有过量NH3和Cl_的情况下,能很快地被空气中的O2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu (NH3)4]2+络离子,其再生反应式如下: 2Cu(NH3)Cl+2NH4Cl+2NH3+1 2 O2 2Cu(NH3)4Cl2+H2O 蚀刻过程就是重复上述两个反应,简单一点就是Cu2+吃Cu成为Cu+,Cu+经氧化反又生成Cu2+,Cu2+又去吃Cu。 (2)在蚀刻过程中,随着铜的溶解,要不断补充氨水和氨化铵,这样才能使得[Cu(NH3)4]2+的再生,通过比重计和PH计的自动控制添加可实现上述反应的连贯。 (3)在生产过程中,重点要控制的应该是蚀刻的均匀性和蚀刻速率问题,均匀性是前提,假如蚀刻不均匀,蚀刻速率再大,也会造成局部线粗/线达不到要求,更何况加上板面电镀的不均匀,进一步造成蚀刻对局部的不均匀。

蚀刻液稳定性的研究

0 前 言 化学蚀刻以其操作简单,成本低,加工周期短等优点,在加工领域得到了广泛的应用。近几年,化学蚀刻为航天航空、船舶等行业的精密零件加工解决了很多难题,如加工码盘等[1]。因此,对其工艺研究越来越多。蚀刻液的性能是影响蚀刻加工效果的决定因素之一,其主要考核指标为腐蚀速率和稳定性。其中 稳定性是指蚀刻液在蚀刻过程中能保持腐蚀速率在一定范围内的性能,它最终将影响产品蚀刻效果的一致性[2],所以对蚀刻液稳定性的分析是非常重要的。但是,目前对蚀刻液稳定性的研究很少。本文采用王水型蚀刻体系,以高Ni 不锈钢为蚀刻材料,确定了一种研究蚀刻液的稳定性的方法。 1 实验部分 蚀刻液稳定性的研究 傅玉婷,巴俊州,蒋亚雄,颜飞雪 (中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北 邯郸,056027) 摘 要:为了得到更好的蚀刻效果,研究蚀刻液的稳定性具有必要性,其实验研究方法显得尤为重要。采用原子发射光谱法得出蚀刻液中Ni2+浓度,间接计算出腐蚀量的数据采集方法,研究了3组不同成分浓度蚀刻液的稳定性,将考察蚀刻速率—腐蚀量的关系与蚀刻速率—时间的关系这2种方法进行了对比实验。实验结果证明:通过蚀刻速率—腐蚀量的关系来考察蚀刻液的稳定性具有可行性和优越性;同时得到,3种蚀刻液中,1B42稳定性最好,且该蚀刻液的最大金属腐蚀量为3g/L 。 关键词:化学蚀刻;蚀刻液;稳定性 中图分类号:TG 176;TN305.7 文献标识码:A A Method of Studying the Stability of Etching Solution Fu Yu-ting, Ba Jun-zhou, Jiang Ya-xiong, Yan Fei-xue (The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027, China) Abstract: In order to improve the effect of etching, it needed to study the stability of etching solution, and its method of studying was more important. Obtained the concentration of Ni 2+ by ICP-AES ,then obtained the weight of etched metal , studied the stability of three types of solution with different concentration, found the relations between etching rate and etched weight, as well as etching rate and etching time, then compared the both of them. it showed that the relations between etching rate and etched weight had superiority and was viable for evaluating the stability of etching solution. Meanwhile, the stability of 1B42 is the best, and the solution’s maximum of etched metal was more than 3g/L 。 Keywords: Chemic etching ;etching solution ;stability 舰 船 防 化 2010年第3期,27~29 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS №3, 27~29

碱性蚀刻制程讲义全

碱性蚀刻制程讲义 目录 一、碱性蚀刻流程 二、为什么要蚀刻 三、碱性蚀刻制程需求 四、制程及产品介绍 五、特性及优点 六、制程控制 七、洗槽及配槽程序 八、问题及对策 九、信赖度测试方法 十、药水分析方法

一、碱性蚀刻流程 剥膜→水洗→蚀刻→子液洗→水洗→剥锡→水洗→烘干 二、为什么要蚀刻 将基板上不需要的铜,以化学反应方式予以除去,以形成所需要的电路图形 三、蚀刻制程需求 1.适宜的抗蚀剂类型 2.适宜的蚀刻液类型 3.可实现自动控制 4.蚀刻速度要快 5.蚀刻因子要大,侧蚀少 6.蚀刻液能连续运转和再生 7.溶铜量要大,溶液寿命长 四、制程及产品介绍 PTL-503B为全溶碱性蚀刻液,适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆镍.金. 锡铅合金.锡镍合金及锡的印制电路板蚀刻 1.剥膜 成份:NaOH 功能:剥除铜面上之干膜,露出底层铜面 特性:强碱性,适用于水平及垂直设备 2.碱性蚀刻 主要成份:NH3H2O NH3Cl Cu(NH3)4Cl2 ①.Cu(NH3)4Cl2:具有蚀刻能力,与板面Cu反应,生成不具蚀刻能力之 Cu(NH3)2Cl,在过量氨水和氯离子存在的情况下,Cu(NH3)2Cl很快被空气氧 化生成具有蚀刻能力之Cu(NH3)4Cl2 ②.NH3.H2O:提供蚀刻所需之碱性环境,并与NH4Cl一道完对Cu(NH3)2Cl之氧化

氧化 氧化 氧化 氧化 再生 ③. NH 4Cl:提供再生时之Cl - 反应原理: Cu+Cu(NH 3)4Cl 2→2Cu(NH 3)2Cl 2Cu(NH 3)2Cl+2NH 4Cl+2NH 4OH+O 2→2Cu(NH 3)4Cl 2+2H 2O Cu+2NH 4Cl+2NH 4OH+O 2→Cu(NH 3)4Cl 2+2H 2O 3. 剥锡铅:PTL-601D/605 PTL-602A/602B 1 功能:剥除线路板表面锡金属抗蚀层,露出线路板之铜面,并保持铜面之光泽 主要成份:HNO 3 ①. 双液型:PTL-602A/602B 1 A. A 液 a. 氧化剂:用以将Sn/Pb 氧化成PbO/SnO b. 抗结剂:将PbO/SnO 转成可溶性结构,避免饱和沉淀 c. 抑制剂:防止A 液咬蚀锡铜合金 B. B 液 a. 氧化剂:用以咬蚀铜锡合金 b. 抗结剂:防止金属氧化物沉淀 c. 护铜剂:保护铜面,防止氧化 ②. 单液型 a. 氧化剂:用以将Sn/Pb 氧化成PbO/SnO b. 抗结剂:将PbO/SnO 转成可溶性结构 c. 护铜剂:保持铜面,防止氧化 反应原理: 1. 咬Sn/Pb Sn/Pb SnO/PbO SnL/PbL H 2SnO 3(H 2O)X (a) 2. 铜锡合金剥除 Cu 6Sn 5 Cu 2++Sn 2+(溶解) Cu 3Sn Cu 2++Sn 2+(溶解)

蚀刻用腐蚀液与配方比例

蚀刻用腐蚀液与配方比例

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3) 光阻附着性问题;4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5) 废气及潜在的爆炸

性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。 大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而

碱性蚀刻废液再生新方法研

碱性蚀刻废液再生新方法研 发表时间:2019-07-23T16:17:31.583Z 来源:《科技研究》2019年5期作者:李瀚 [导读] 本文对碱性蚀刻废水的产生及危害进行了分析,并对当前碱性蚀刻废液再生新方法进行了介绍。希望能为碱性蚀刻废水的再生处理提供一定的指导。 (惠州市鸿宇泰科技有限公司广东惠州 516000) 摘要:碱性蚀刻废水中含有大量的铜离子和铵态氮和氯化物等成分。进入到水体或土壤中,会造成水体污染和富营养化、土壤污染和盐渍化等环境污染及生态破坏问题,对人类健康也会产生较大的风险。且该废水中含有大量的铜,具有很高的回收价值。因此需要采取有效的再生技术对碱性蚀刻废液进行资源化利用。本文对碱性蚀刻废水的产生及危害进行了分析,并对当前碱性蚀刻废液再生新方法进行了介绍。希望能为碱性蚀刻废水的再生处理提供一定的指导。 关键词:碱性蚀刻;蚀刻废液;再生方法 前言:蚀刻是PCB生产过程中的常规操作,碱性蚀刻液是PCB蚀刻最常使用的蚀刻液。因此,随着PCB产量的增大,碱性蚀刻液的用量也显著增大,进而导致碱性蚀刻废水的量也显著增加。碱性蚀刻废水中含有大量的铜离子(浓度在100g/L以上)和铵态氮(浓度在150g/L以上),还包括氯化物等成分。如果不能对该废水进行有效的处理而直接排放会造成严重的环境污染问题,而且还会造成铜的流失,产生较大的经济损失。采用合适的再生技术对蚀刻废水中的铜和铵态氮进行再生回收利用,不仅可以使得实现铜的资源化利用,还能避免蚀刻废水对环境造成污染,具有十分重要的意义。目前用于碱性蚀刻液再生的技术有多种,需要根据碱性蚀刻液废水的性质和厂家的需求选择合适的再生技术。 1 碱性蚀刻废液的产生 印刷电路板的制作有多种方法,其中上世纪四十年代提出的铜箔腐蚀法是最常见和实用的电路板的制作方法。采用该生产工艺的PCB 蚀刻工艺包括材料开孔、钻孔、沉铜、图案转移、电镀、退膜、蚀刻、镀锡、成型等步骤。蚀刻液主要应用于蚀刻步骤。随着蚀刻工艺的进行,蚀刻液将电路板上多余的铜箔腐蚀而使其发生溶解,使得溶液中铜离子越来越多。当铜离子浓度达到饱和以后蚀刻反应会慢慢结束,直到最终消除蚀刻效果,就形成了蚀刻废液。据数据显示,每平方米的PCB平均会产生2.5 千克左右的蚀刻废液。在印制电路板的蚀刻过程中产生的蚀刻废液主要包括碱性氯化铜蚀刻废液、酸性氯化铜蚀刻废液和氯化铁蚀刻废液等。每种蚀刻废液的成分由于蚀刻工艺的不同而显著不同。其中,碱性蚀刻废液中主要包含铜离子、铵盐和氯化物等成分。在蚀刻过程中,印刷电路板上的铜箔表面的金属铜会与蚀刻液中的铜离子发生氧化还原反应,并与铵离子发生配位反应,转化为亚铜的络合物而溶解,在溶液中氧气的氧化作用下又可形成铜离子的络合物,所以碱性蚀刻废水中通常含有铜离子、铵盐和氯化物等成分。 2 碱性蚀刻废液的污染危害 碱性蚀刻废液中含有铜离子、铵盐和氯化物等。这些污染物进入环境中会对水体、土壤环境造成较大危害,主要体现在:首先,铜离子是重金属元素,具有一定的毒性,进入到环境中容易对生物造成不利影响,还能被生物积累,随食物链进入到人体,危害人体健康。其次,铵盐含量较高,铵态氮是常见的营养元素,进入到水体环境中,会导致水体出现富营养化,破坏水生生态系统的平衡,造成严重水质下降问题。还有这些盐类进入到土壤环境中容易导致土壤盐渍化,影响土壤肥力和农产品产量。此外,蚀刻液具有一定的腐蚀性,对城市排水管道具有一定侵蚀作用,严重时会导致泄漏。因此,必须要采取有效的措施来处理碱性蚀刻废水。 3 碱性蚀刻废液再生新方法 碱性蚀刻废液再生的机理是采用有效手段将铜氨络合物中氨释放出来,以单质铜或铜化合物的形式提取铜。其中以单质铜形式的方法包括内电解法、电解法、溶剂萃取和膜萃取等方法,而以铜化合物形式的方法主要是沉淀法。目前使用再生新方法主要包括内电解法、复极式电解法、离子膜电解法、溶剂离心萃取法和膜萃取法。下面对这几种再生新方法进行介绍。 3.1 内电解法 该方法是利用铁、铝等活泼金属来形成原电池,提供电解的内在动力,使得铜离子沉积在金属的表面从水中去除的过程。通常是采用活泼金属作为阴极,蚀刻废液作为阳极,然后进行电解反应,铜离子在阴极发生还原反应生成单质铜,滤液就是再生的蚀刻液。可见,内电解法操作简便,容易实现,但在效率方面还需要进一步的提高。 3.2 复极式电解法 直接电解法采用的是单级式电解槽,而复极式电解法对电解槽进行了优化升级,采用的是复极式电解槽。这样就使得电极的两面都能产生作用,同时发生阳极反应和铜离子的还原,生产单质铜,而对蚀刻液进行了再生。具有成本低、空间小的优点,但是该方法铜容易在电极上沉积,很难从电极上剥离下来。 3.3 离子膜电解法 在电解槽中加入离子交换膜,使得阴阳离子分开,避免阴阳离子发生复合,这样会使得阴极室铜离子还原生成的铜单质反应加快,铜粉的纯度提升。但在阳极室容易生成毒性气体氯气。 3.4 溶剂离心萃取法 采用二酮代替羟基肟作为萃取剂对蚀刻废液中的铜离子进行萃取,该萃取剂可以与铜离子发生络合作用,而对铜离子起到了选择性去除作用,使得溶剂萃取法的效果得到加强,避免了氯离子的干扰,具有很好的应用价值。为了进一步减小装置的体积,加入离心的步骤,开发了离心萃取工艺,使得萃取效率大幅提升,还使得设备的占地面积显著降低,使得成本下降。 3.5 膜萃取法 该方法是采用微孔膜来对蚀刻液中铜离子进行萃取分离,通常采用微孔膜反应器对碱性蚀刻废液进行再生操作,能够获得高纯度的铜。但是膜容易被污染,使得其萃取性能下降,还容易出现机械强度不足的情况;利用除铜后的含氨氮废水,通过一系列检验、分析、调整、制备而成新的碱性蚀刻液,循环应用到PCB蚀刻工艺中,从而形成废液产生、提铜、回用的环保节能减排模式。

蚀刻用腐蚀液与配方比例

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3) 光阻附着性问题;4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5) 废气及潜在的爆炸性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。 大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。而光阻通常是一个很好的屏蔽材料,且由于其图案转印步骤简单,因此常被使用。但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。边缘剥离乃由于蚀刻溶液的侵蚀,造成光阻与基材间的黏着性变差所致。解决的方法则可使用黏着促进剂来增加光阻与基材间的黏着性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龟裂则是因为光阻与基材间的应力差异太大,减缓龟裂的方法可利用较具弹性的屏蔽材质来吸收两者间的应力差。 蚀刻化学反应过程中所产生的气泡常会造成蚀刻的不均匀性,气泡留滞于基材上阻止了蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,将使得蚀刻速率变慢或停滞,直到气泡离开基材表面。因此在这种情况下会在溶液中加入一些催化剂增进蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,并在蚀刻过程中予于搅动以加速气泡的脱离。 以下将介绍半导体制程中常见几种物质的湿式蚀刻:硅、二氧化硅、氮化硅及铝。 5-2-1 硅的湿式蚀刻 在半导体制程中,单晶硅与复晶硅的蚀刻通常利用硝酸与氢氟酸的混合液来进行。此反应是利用硝酸将硅表面氧化成二氧化硅,再利用氢氟酸将形成的二氧化硅溶解去除,反应式如下: Si + HNO3 + 6HF à H2SiF6 + HNO2 + H2 + H2O 上述的反应中可添加醋酸作为缓冲剂(Buffer Agent),以抑制硝酸的解离。而蚀刻速率的调整可藉由改变硝酸与氢氟酸的比例,并配合醋酸添加与水的稀释加以控制。

碱性蚀刻液循环再生技术2013.2.15

碱性蚀刻液循环再生系统 建 议 计 划 书 2013年2月15日

一、项目背景 近20年来,中国的PCB行业一直保持10-00%的年增长速度,目前有多种规模的PCB企业3500多家,月产量达到1.2亿平方米。蚀刻是PCB生产中耗药水量较大的工序,也是产生废液和废水最大的工序,一般而言,每生产一平方米正常厚度(18μm)的双面板消耗蚀刻液约为2~3升,并产出废蚀刻液2~3升。我国PCB行业每月消耗精铜6万吨/月以上,产出的铜蚀刻废液中总铜量在5万吨/月以上,对社会尤其是PCB厂周边地区的水资源和土壤造成了严重污染。 铜是一种存在于土壤及人畜体内的重金属元素,土壤中含量一般在0.2ppm左右,过量的铜会与人畜体内的酶发生沉淀/络合反应,发生酶中毒而丧失生理功能。自然界中的铜通过水体、植物等转移至人畜体内,使人畜体内的微量元素平衡遭到破坏,导致重金属在体内的不正常积累,产生致病变性、致癌性等结果。 探索铜蚀刻过程的清洁生产技术,使铜蚀刻废液消除在生产过程中,实现在线循环再生,以彻底杜绝污染源及其污染扩散,实现真正意义上的源头治理,既是环境保护部门强制执法的第一选择,也是PCB行业降低生产成本,走可持续发展之路的必然选择。

二、项目运作模式 2.1系统设备的提供 1)我公司免费提供一成套碱性蚀刻液循环再生设备,废液处理能力100吨/月,设备造价200万元/套。 2)贵公司负责免费提供设备安装运作所需要的场地和相关水电接入到循环再生设备生产车间等条件。 2.2系统设备运作 1)设备运作由我公司派专人和工程师24小时配合贵公司运作管理; 2)设备运作费用由我公司自行负责; 3)再生子液的化学药剂等费用由我公司负责; 4)贵公司负责设备和我公司现场工作人员的基本安全,为我公司驻厂工作人员提供食宿。 2.3系统设备维护 1)设备维护由我公司负责; 2)设备维护费用由我公司自行负责; 3)设备日常管理记录由我公司负责。 2.4收益共享分配 1)设备运作所产生的效益实现共享原则;

碱性蚀刻液再生循环处理系统介绍

碱性蚀刻液再生循环系统介绍 目录 一、碱性蚀刻液再生循环系统简介 1.1系统工作原理 1.2系统工作流程简图 二、系统成本分析 2.1系统运行成本分析 三、项目效益分析 四、项目运作 4.1系统安装条件 4.2工程进度计划 4.3运行常用的主要物料 4.4系统排放物及其处理

一、碱性蚀刻液再生循环系统简介 1.1系统工作原理 本系统采用多级萃取-反萃及电解再生工艺组合,可实现碱性蚀刻液完全回用零排放,是将碱性蚀刻废液提铜处理和再生利用进行组合的系统设备,可根据需要调整再生液的品质,完全确保PCB 企业蚀刻工序产品质量的稳定。 该系统主要由以下部分组成:铜分离系统、铜提取系统、存储及调配系统。 1)铜分离系统:是将废蚀刻液中的铜离子通过铜吸附剂从废液中无损分离吸取铜离子,并将铜离子转移到铜提取系统,释放铜离子后的吸铜剂再回到此系统循环工作。 2)铜提取系统:吸铜剂中的铜离子释放到此系统中,通过电解提取高纯度产品铜。 3)存储及调配系统:系统将已降低铜含量的蚀刻液通过组份调节,使Cu 2+、Cl -、PH 值及相关工艺元素达至生产所需要求,待生产所用。 整个系统工作时无排放封闭式循环运行。 系统工作时,只需在碱性蚀刻设备的溢流排出口接一管道,直接将废液引入再生循环设备中,经过系统处理后,再通过自动添加系统循环回到蚀刻工序,整个系统无排放封闭式循环运行,系统设备与生产线对接时,产线不需停机。 1.2系统工作流程简图 碱性蚀刻液在线循环技术工艺原理图 蚀刻 蚀刻废液 水相 净化、组份调节 富载铜油相 萃取 再生蚀刻液 电积 阴极铜 电积后液 O 2排空 水相 油相 化气塔净化排放

除锈剂配方

除锈剂配方 本文档由深圳机械展SIMM整理,详细介绍除锈剂配方。 除锈剂一般成分 生活中简单的除锈方法:用盐酸除锈,然后用蒸馏水清洗。然而盐酸有一定的腐蚀性,可用西红柿【就是平时我们吃的翻茄】代替盐酸去除菜刀上的锈迹。只要是酸性液体都有除锈的功能;比如说:我们平时吃的醋。 金属除锈剂是由硫酸、磷酸、盐酸、乌洛托品、膨润土等为原料,经混合调制而成,本剂可广泛应用于制造业、建筑业、修理业、交通、能源、电力、石油及矿山开采等多种行业,适用于机械设备、车辆、船舶、军械、五金工具、建筑模板、金属零配件等钢材的除锈。尤其适合于钢、铁、合金钢等的除锈。本剂具有原料易得、制备简单、使用方便等特点。 碱性除油一般是KOH/NAOH+表面活性剂+缓蚀剂酸性除油一般是盐酸+表面活性剂+缓蚀剂也有中性的除油剂,主要就是活性剂的皂化反应 除锈剂配方成分配制原料 (1)硫酸:玻璃蚀刻液Ⅱ。本剂中用作去油剂和去锈剂。选用工业品。 (2)磷酸:磷酸—氧化铜粘合剂。本剂中用作生成磷化膜防锈涂层的原料。选用工业品。(3)盐酸:手指烟渍清洁剂。本剂中用作去油剂及除锈剂。选用37%的工业品。 (4)乌洛托品:脚气粉。本剂中用作防锈助剂。选用工业品。 (5)膨润土:又名斑脱岩。一种土状矿物。乳白色至橄绿色。比一般粘土更能吸附水分。在本剂中用人填充剂。 (6)水:自来水。 金属除锈液配方集合 配方1(%) :铬酐15,磷酸8.5,水76.5。 处理温度:85~95℃,处理时间:2分钟以上。此配方只能除轻锈,对基体金属不腐蚀,适用于精密铜钢组合件,轴承除锈。 配方2 :磷酸(比重1.71)60~70毫升,铬酐200~250克,水1升. 处理温度:90~100℃,处理时间:轻锈需十几分钟,重锈需数小时。此配方对基体金属腐蚀微小。适用于精密钢组合件,轴承除锈,需经常加水,保持一定浓度。 配方3 :铬酐150克,硫酸10克,水1升。 处理温度:80~90℃,处理时间:轻锈数分钟即可除去,重锈需数小时以上。此配方适用于精密零件,仪表零件除锈。 配方4 :磷酸(比重1.71)480毫升,丁酮或丙酮500毫升,对苯二酚20克,水2~2.5升. 处理温度:室温,处理时间:数十秒至数分钟。此配方除锈快,处理超过5分钟时,基体金

蚀刻液分类及工艺流程

蚀刻液分类及工艺流程 一、目前PCB业界使用的蚀刻液类型有六种类型: 酸性氯化铜碱性氯化铜氯化铁过硫酸铵硫酸/铬酸硫酸/双氧水蚀刻液前三种常用。 二、各种蚀刻液特点 酸性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理:Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2- 2) 影响蚀刻速率的因素:影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。 a、Cl-含量的影响:溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系,当盐酸浓度升高时,蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3,并且能够提高溶铜量。但是,盐酸浓度不可超过6N,高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀,并且随着酸浓度的增加,氯化铜的溶解度迅速降低。添加Cl-可以提高蚀刻速率,原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时,生成的Cu2Cl2不易溶于水,则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜,这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-,从铜表面上溶解下来,从而提高了蚀刻速率。 b、Cu+含量的影响:根据蚀刻反应机理,随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu+就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。 c、Cu2+含量的影响:溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下,溶液中Cu2+浓度低于2mol/L时,蚀刻速率较低;在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行,蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时,蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率,必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。 d、温度对蚀刻速率的影响:随着温度的升高,蚀刻速率加快,但是温度也不宜过高,一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发,造成溶液组分比例失调。另外,如果蚀刻液温度过高,某些抗蚀层会被损坏。 碱性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理:CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2 Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl 2) 影响蚀刻速率的因素:蚀刻液中的Cu2+浓度、pH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。 a、Cu2+离子浓度的影响:Cu2+是氧化剂,所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0~82g/L时,蚀刻时间长;在82~120g/L时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在135~165g/L时,蚀刻速率高且溶液稳定;在165~225g/L时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。 b、溶液pH值的影响:蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间,当pH值降到8.0以下时,一方面对金属抗蚀层不利;另一方面,蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子,溶液要出现沉淀,并在槽底形成泥状沉淀,这些泥状沉淀能

玻璃蚀刻液的配方及使用方法

玻璃蚀刻液的配方及使用方法 218.15.161.* 1楼 在当前的装饰装璜热潮中,雕刻有各种花纹图案、书法字体的 玻璃、镜、器皿等深受消费者欢迎。玻璃工艺品的雕刻其关键 在于蚀刻液的配制。现将一种原料易购、成本低、制作简单的 蚀刻液配方及使用方法介绍如下: 50-60℃热水18.4%、氢氟酸铵23.5%、草酸12.4%、硫 酸铵15.7%、甘油6.5%、硫酸钡23.5%,此外还添加少许有机 染料适当配色。上述成份混和搅拌均匀即可。配方中的原料在 各地化工商店均有售。加工前预先把玻璃制品洗涤干净,再进 行温热,温热的方式可视玻璃制品大小而定。小件的放入热水 中浸泡一下,大件的放在火炉旁烘一下就行了。最后用毛笔蘸 透蘸匀蚀刻液在玻璃表面书写文字或描出花纹图案,约经2分 钟,一件精美的玻璃雕刻工艺品即展现于眼前。 ?2005-9-18 23:17 ?回复 218.15.182.* 2楼 玻璃蚀刻液的配制 配方: 单位:克 醋氟化氨15 草酸7 硫酸铵8 硫酸纳14 甘油35 水10 配方2: (醋)醋氟化氨180 硫酸30 水90 按配方将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌均匀即可,此配 方可用毛笔蘸少许本剂在玻璃上描绘图案,还可用排笔均匀地 涂上一层蚀刻液,即可成毛玻璃。 ?2005-9-18 23:22

回复 218.15.182.* 3楼 酸在艺术玻璃上的运用 酸在艺术玻璃上的运用 玻璃可以抵抗许多种酸,而磷酸和氢氟酸能够轻易地腐蚀和抛光 玻璃表面。用氢氟酸等物质对玻璃表面进行腐蚀具有很大的危险 性,它可以伤及人的皮肤甚至骨头,且挥发的气体具有毒性和腐 蚀性。 因此,对玻璃进行酸洗必须格外小心,需要有专业的萃取、冲洗 设备,包括排除腐蚀性气体的防护罩、广口的塑料容器、合适的 储藏空间和工作设备。塑料的长柄勺是很有用的工具,但在金属 勺外包裹蜡后也可以使用。工作人员在处理酸时要穿上防护服、 防护靴并戴上面罩。建议配备碱性中和设备以解决突发事件。 腐蚀的深度和效果取决于酸的强度和温度、玻璃的品质和浸泡时 间。酸洗玻璃需要根据不同的情况调整酸洗的方法。大致上,4 份水核60%浓度的氢氟酸是普遍适用的,如果要进行深度酸洗, 则需要2份水和1份氢氟酸,切记必须将酸加入水中,而不是将 水加入酸中。4份水与1份酸在2小时的情况下可以腐蚀大约 1.5mm厚度的玻璃。来自斯堪的那维亚的一个配方是:3份60%浓 度的氢氟酸+5份水+1份90%浓度的硫酸。 有一种酸的配方可以使碱石灰玻璃表面达到绸缎般无光的效果: 氢氟酸(60%)1.0kg=2磅 氟化氢铵 0.2kg=6盎司 硫酸 0.2kg=6盎司 许多艺术家用酸腐蚀玻璃器皿的表层或里层,达到理想的效果。 产生灯泡效果的酸洗操作程序大致为:用热水清洗玻璃,将腐蚀 溶液喷洒在玻璃表面或将玻璃浸入腐蚀溶液中20秒后用热水清 洗。 想在玻璃表面获得装饰性的图案可以使用蜡纸模板抵抗酸的侵 蚀。通常将加热的玻璃进入熔融的蜡中,在蜡全部覆盖在玻璃表 面后,除去装饰纹样部分的蜡,将玻璃浸入腐蚀溶液中以获得期 待的效果。蜡、液体(石油)沥青和铅箔是覆盖在玻璃表面抵抗 腐蚀的常用材料。被称为乳白色蚀剂或法蓝西浮雕的腐蚀溶液, 是一种具有粘性的、腐蚀速度慢但仍然具有毒性的酸洗溶液。为 安全,但操作时需谨慎。它的配方是:

玻璃蚀刻配方设计方案

玻璃蚀刻液的配方及使用方法 在当前的装饰装璜热潮中,雕刻有各种花纹图案、书法字体的玻璃、镜、器皿等深受消费者欢迎。玻璃工艺品的雕刻其关键在于蚀刻液的配制。现将一种原料易购、成本低、制作简单的蚀刻液配方及使用方法介绍如下: 50-60℃热水18.4%、氢氟酸铵23.5%、草酸12.4%、硫酸铵15.7%、甘油6.5%、硫酸钡23.5%,此外还添加少许有机染料适当配色。上述成份混和搅拌均匀即可。配方中的原料在各地化工商店均有售。加工前预先把玻璃制品洗涤干净,再进行温热,温热的方式可视玻璃制品大小而定。小件的放入热水中浸泡一下,大件的放在火炉旁烘一下就行了。最后用毛笔蘸透蘸匀蚀刻液在玻璃表面书写文字或描出花纹图案,约经2分钟,一件精美的玻璃雕刻工艺品即展现于眼前。 玻璃蚀刻液的配制 配方: 单位:克 醋氟化氨15 草酸7 硫酸铵8 硫酸纳14 甘油35 水10 配方2: (醋)醋氟化氨180 硫酸30 水90 按配方将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌均匀即可,此配方可用毛笔蘸少许本剂在玻璃上描绘图案,还可用排笔均匀地涂上一层蚀刻液,即可成毛玻璃。 酸在艺术玻璃上的运用 酸在艺术玻璃上的运用 玻璃可以抵抗许多种酸,而磷酸和氢氟酸能够轻易地腐蚀和抛光玻璃表面。用氢氟酸等物质对玻璃表面进行腐蚀具有很大的危险性,它可以伤及人的皮肤甚至骨头,且挥发的气体具有毒性和腐蚀性。 因此,对玻璃进行酸洗必须格外小心,需要有专业的萃取、冲洗设备,包括排除腐蚀性气体的防护罩、广口的塑料容器、合适的储藏空间和工作设备。塑料的长柄勺是很有用的工具,但在金属勺外包裹蜡后也可以使用。工作人员在处理酸时要穿上防护服、防护靴并戴上面罩。建议配备碱性中和设备以解决突发事件。 腐蚀的深度和效果取决于酸的强度和温度、玻璃的品质和浸泡时间。酸洗玻璃需要根据不

玻璃蚀刻液的配制

玻璃蚀刻液的配制 玻璃蚀刻液(一) 1、用途 本剂是由氟化铵、草酸、硫酸铵等原料制成,主要用于普通玻璃的蚀刻,在玻璃及其制品上刻出人们所喜爱的图案。本剂也可用来制造其它毛玻璃制品。 2、原料 (1)氢化铵:分子式NH4F 白色六水晶体。易潮解,易溶于水和甲醇,较难溶于乙醇。能升华,在本剂中起腐蚀玻璃的作用。选用工业品。 (2)草酸:本剂中用作还原剂。选用工业品。 (3)硫权铵:选用工业品。 (4)甘油:选用工业品。 (5)硫酸钠:本剂中用作填充剂。选用工业品。 3、配方(重量份) 氟化铵15,草酸7,硫酸铵8,硫酸钠14,甘油35,水10 4、制备及使用方法 按配方量将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌混合均匀即可。 使用时,首先把要刻的玻璃制品洗净、晾干,最好用电炉或红外线灯将玻璃稍加温热,这样便于蚀刻。蚀刻时用硬毛毛笔蘸少许本剂,在玻璃上描绘图案,几分 钟后,此图案即可在玻璃上出现。 在制毛玻璃时,可将玻璃清洗干净,晾干,用刷子均匀地涂上一层蚀刻液,即可 制成毛玻璃。 玻璃蚀刻液(二) 1、用途 本剂是以氢氟酸、硫酸等强酸性物质为原料组成的快速玻璃蚀刻液。本剂的特点是蚀刻速度快、方便,原料易得。缺点是,本剂腐蚀性和毒性较大,使用时必须 注意安全。 2、原料 (1)氢氟酸:即氟化氢的水溶液,无色易流动液体。在空气中发烟。有强烈的腐蚀性和毒性,能侵蚀玻璃,需贮于铅制、蜡制或塑料容器中。在本剂中用作蚀 刻玻璃主要原料。选用工业品。 (2)硫酸:纯品为无色油状液体。工业品含有杂质则呈黄、棕等色。用水稀释时,应将浓硫酸慢慢地注入水中,并随时搅和,千万不能将水注入浓硫酸中,以防浓硫酸猛烈飞溅,引起事故。本剂中用作蚀刻助剂。选用工业品。 (3)水:自来水。 3、配方(体积份) 氢氟酸180,硫酸30,水90 4、制备方法 按配方量将氢氟酸和硫酸混合,然后把混合酸慢慢加入到水中。千万不能水往酸 中加。 5、使用方法 本剂用于蚀刻玻璃时,首先要把玻璃洗净干燥。然后把洁净的玻璃制品表面涂上一层预先熔化的石蜡,石蜡涂层要薄而均匀。根据设计要求,在石蜡上切画图案,

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