一、工程概况
?建设单位：深圳市宇众环保科技有限公司；
?项目：碱性蚀刻液处理系统:30T/月；
?原液：碱性蚀刻液:含铜量110-130g/L；
二、设计总导则
?技术设计总导则：本套系统处理工艺是基于充分考虑以下因素的基础上而制定
?原液的铜离子含量；
?废水站处理要求；
?工艺设计的可靠性；
?设备对原液铜离子改变的适应能力；
?操作的简便性；
?投资和运行的费用；
?设备便于保养和清洁的功能；
?处理质量的稳定性；
?本技术总则用于本工程的蚀刻液处理系统。它提出了该系统的功能设计、制造、性能、安装和调试方面的技术要求。
?需方即使未规定所有的技术要求和适用标准，供方应提供一套满足本技术方案和所列标准的高质量系统设备及其相应服务。
?供方应提供高质量的设备。这些设备应是技术先进、经济上合理、成熟可靠的设备，能满足需方的各项要求。所有设备的设计、制造和安装应
保证工作的可靠性，并保证尽可能的减少维修量。
?在签订合作协议之后，需方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由双方共同商定。
三、项目介绍
在电子线路版（PCB）蚀刻过程中，蚀刻液中的铜含量渐渐增加。蚀刻液要达到最佳的蚀刻效果，每公升蚀刻液需含120至180克铜及相应分量的蚀刻盐（NH4CI）及氨水（NH3）。要持续蚀刻液中上述各种成份的浓度最佳水平，蚀刻用过后的（以下称［用后蚀刻液］）溶液需不断由添加的药剂所取缔。本系统主要应用直接电解法，可以在回收铜的同时回收蚀刻剂，将大量原本需要排放的［用后蚀刻液］再生还原成为可再次使用的［再生蚀刻液］。只需极少量的补充剂及氨水，补偿因运作时被［带走］而失去的部份。从而取代蚀刻子
还可以降低PCB 厂家的生产成本。 使用本系统的主要效益
1.再生液可回收利用，节省物料，降低生产成本。
2.再生液可回收利用，降低治理污水成本。
3.响应国家政策，节能减排，污染基本为零排放，。
4.做到清洁生产，降低工厂环保压力。 四、电解原理
电解缸的蚀刻液阳极阴极通电后,溶液中的铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称氯化铜）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。
电能转变为化学能的过程，即直流电通过电解槽，在电极溶液界面上进行电化学反应的过程 。通电时，在外电场的作用下，蚀刻液中的正、负离子分别向阴 、阳极迁移 ，离子在电极 - 溶液界面上进行电化学反应。在阴极上进行还原反应。 电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段，许多很难进行的氧化还原反应，都可以通过电解来实现。例如：可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟，熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。电解工业在国民经济中具有重要作用，许多有色金属和稀有金属的冶炼及金属的精炼，基本化工产品的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化等，都是通过电解实现的。 五、技术路线
铜蚀刻子液
PCB 使用：蚀刻
铜蚀刻废液
无损分离铜－蚀刻液再生
循环使用
蚀刻液组分调控
铜蚀刻再生液
铜蚀刻液循环再生技术路线
3.1核心技术及创新性分析
该系统由三部分组成：
?自控铜无损分离系统。
?铜电积系统。
?蚀刻液存储及组份调节系统。
自控铜无损分离系统：
是将废蚀刻液中的铜离子通过富铜剂从废液中无损分离铜离子,并将铜离子移送到铜电积系统，释放铜离子后的贫铜剂再回到此系统继续工件。
铜电积系统：
富铜剂中的铜离子释放到此系统中，通过电积提取高纯度电解铜。
蚀刻液存储及组份调节系统：系统将已降低铜含量的蚀刻液通过组份调节，使Cu2＋、Clˉ、PH值达到生产要求,待生产所用。系统工作时，整个系统物料实现无排放封闭式循环运行。
3.2系统对外界的要求
?由需方将蚀刻液液送至设备安装处；
?由需方将电源线输送至电控柜上；
?由需方提供设备安装所需场地,占地约10-20平方；
六、技术资料清单
1. 工艺总说明、平面布置图；
2.电气图；
3 操作手册；
4.安装、调试、售后服务内容
?调试工作：现场安装结束后由深圳市宇众环保科技有限公司部全面负责系统的调试工作；
?培训工作：在现场进行系统调试的同时，结合现场调试实际情况对操作员进行现场培训；
?对操作员讲解系统设备的技术图纸资料、操作手册、培训结束后可全面掌握全套系统的工艺流程、设备工作原理、操作规程、并能独立进操作与维护全套系统，进行一般性的故障排除和维修。
六、环保效益分析
我们的技术开发战略是从污染源头来预防而不是被动地从事后治理污染的角度出发。对PCB企业各工序的污染源特征进行本质分析，以确定其采用循环使用、清洁生产的技术可能性；针对各工序（即污染源）产出的不同类型液体废物（废蚀刻液、一次洗涤废水、）之具体特点，分别实行资源化、和无害
蚀刻工序在生产品质上更稳定、含铜废液零排放、使生产成本大幅降低（≥75%）。
七、设备图片
八、工艺流程
九、项目动力准备说明
1.处理30吨碱性蚀刻废液所需水、电、气见下表
序号名称单位用量备注
1 冷却水m3/h 30 2寸管接驳，贵司提供，或在现场安装一台4P 的冰水机
2 电力负荷kva 300 贵司提供，接至现场指定位置
3 废气处理量m3/h 2000 我司安装废气吸收塔，贵司提供场
地
4 自来水m3/h 20 2寸管接驳，贵司接至现场指定位置
贵司承担，如需我司安装，则另外计算费用。
2.项目动力接入点说明
项目用电由贵司配送，根据项目实施用地布局接入指定位置；
●配送DI水与冷却水至项目布局指定位置。
十、蚀刻液直接电解设备清单
项目主体设备规格说明（单套处理量30T/月）
编号设备名称单位数量规格备注
1 电解槽个 1 2500*1200*1200mm
2 循环槽个 1
3 抽风系统套 1
4 设备托盘个 1
5 净化塔套 1
6 储罐个 4 3T
7 组分调节剂补充缸个 1 /
8 冷却系统套 1
9 阳极片块12 1000*660*20mm
10 阴极片块24 1000*660*1.5mm
11 磁力泵个 3
12 整流器个 1
13 电控柜个 1
14 铜条批 1
15 钛螺丝批 1
16 管阀件批 1
17 电器配件批 1
18 控制系统套 1
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
培训资料 一．柔性板: 1.柔性电路板介绍： 柔性电路板是以聚酰亚胺()或聚酯薄膜（）为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。简称软板或，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点; 2.柔性电路板的材料： 绝缘基材：聚酰亚胺(，商品名)薄膜、聚酯(：，商品名)薄膜和聚四氟乙烯(：)薄膜。一般薄膜厚度选择在～(．～)范围内。 黏结片：黏结片的作用是黏合薄膜与铜箔，或黏结薄膜与薄膜(覆盖膜)。针对不同薄膜基材可采用不同类型的黏结片，如聚酯用黏结片与聚酰亚胺用黏结片就不一样，聚酰亚胺基材的黏结片有环氧类和丙烯酸类之分。选择黏结片则主要考察材料的流动性及其热膨胀系数。也有无黏结片的聚酰亚胺覆铜箔板，耐化学药品性和电气性能等更佳。 覆盖膜：是覆盖在柔性印制电路板表面的绝缘保护层，起到保护表面导线和增加基板强度的作用。外层图形的保护材料。 第一类是干膜型(覆盖膜)：选用聚酰亚胺材料，无需胶黏剂直接与蚀刻后需保护的线路板以层压方式压合。这种覆盖膜要求在压制前预成型，露出需焊接部分，故而不能满足较细密的组装要求。 第二类是感光显影型：感光显影型的第一种是在覆盖干膜采用贴膜机贴压后，通过感光显影方式露出焊接部分，解决了高密度组装的问题；第二种是液态丝网印刷型覆盖材料，常用的有热固型聚酰亚胺材料，以及感光显影型柔性电路板专用阻焊油墨等。这类材料能较好地满足细间距、高密度装配的挠性板的要求。 补强板：黏合在挠性板的局部位置板材，对柔性薄膜基板超支撑加强作用，便于印制板的连接、固定或其他功能。增强板材料根据用途的不同而选样，常用聚酯、聚酰亚胺薄片、环氧玻纤布板、酚醛纸质板或钢板、铝板等。 3.柔性板加工流程： 双面板流程: 开料→ 钻孔→ → 电镀→ 前处理→ 贴干膜→ 对位→曝光→ 显影→ 图形电 镀→ 脱膜→ 前处理→ 贴干膜→对位曝光→ 显影→蚀刻→ 脱膜→ 表面处 理→ 贴覆盖膜→ 压制→ 固化→ 沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测→ 冲切→ 终检→包装→ 出货 单面板制程: 开料→ 钻孔→贴干膜→ 对位→曝光→ 显影→蚀刻→ 脱膜→ 表面处理→ 贴覆盖膜→ 压制→ 固化→表面处理→沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测→ 冲切→ 终检→包装→ 出货 4.柔性电路板()的特性：短小轻薄 短:组装工时短 所有线路都配置完成.省去多余排线的连接工作 小:体积比小 可以有效降低产品体积.增加携带上的便利性 轻:重量比 (硬板)轻
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
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。
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；
蚀刻工序作业指导书 1.0 目的 建立详细的作业规范，籍以稳定品质，提升生产效率，并作为设备保养、员工操作的依据，此文件同时也是本岗位新员工培訓之教材。 2.0 适用范围 本作业规范适用于本公司蚀刻（含去膜、退锡）工序。 3.0 职责 电镀班具体负责落实本指导书的实施及蚀刻设备的维护与保养。 4.0 作业内容 4.1 作业流程 4.1.1 内层（负片）蚀刻作业流程 烤板→检查→蚀刻→氨水洗→压力水洗→水洗→退膜→清洗→烘干→蚀检→转黑化工序 4.1.2 镀锡板蚀刻作业流程 退膜→检查→蚀刻→氨水洗→压力水洗→水洗→强风吹干→自检→退锡→烘干→蚀检→转下工序 4.1.3 镀金板蚀刻作业流程 退膜→检查→蚀刻→氨水洗→压力水洗→水洗→强风吹干→自检→酸洗→清洗烘干→蚀检→转下工序 4.1.3 若外层线路使用负片菲林，其蚀刻流程同4.1.1。 4.2 蚀刻工序设备及物料清单 蚀刻机、褪膜机、褪锡机、排骨架、猪笼架、放板台、去膜槽、水洗台、软毛刷、 蚀刻子液、褪铅锡药水、褪膜篮、NaOH、氨水、柠檬酸、胶盆。
4.3 基本流程说明 4.3.1 退膜：通过强碱溶解表面油墨/干膜使之退去，露出所需之铜。 4.3.2 蚀刻：在碱性强氧化剂的条件下，将线路板上之多余铜面除去。 4.3.3 退锡：去除蚀刻后图形上的抗蚀锡层。 4.3.4 酸洗：清洗金面轻微氧化，防止氧化加深。 4.4 工艺参数及操作条件
4.5 工艺维护 4.5.1 退膜槽配槽 4.5.1.1 打开槽底排水开关和水泵，把废液抽至污水处理站，抽完后关闭 水泵。 4.5.1.2 戴上长袖耐酸碱橡胶手套及防护面具，关闭排水开关，注满清水； 4.5.1.3 开启电源与泵浦，对整个槽体全面喷洒5min，然后关闭电源与泵浦； 4.5.1.4 打开盖板，用清洗工具彻底清洗槽内壁； 4.5.1.5 打开槽底排水开关，把废液排出，并用高压水枪冲洗干净； 4.5.1.6 将槽内注入3/5槽体积的清水； 4.5.1.7 另用一小槽注满水，加入9kg NaOH，搅拌至完全溶解 4.5.1.8 将泵浦电源打开，让水流动起來，再緩緩将NaOH溶液倒入槽内； 4.5.1.9 添加完成后，循环20min，使药水达到完全搅拌均勻； 4.5.1.10 通知化验人取样化验，各项管控点都在要求范围之内后方可进行 生产。 4.5.2 每月对蚀刻清洗维护一次，步骤如下： 4.5.2.1 戴上长袖耐酸碱橡胶手套及防护面具，接好回收管路；把母液抽 至储存槽，盖上纸盖以避免PH值过低； 4.5.2.2 用清水冲洗干净蚀刻槽，排掉废水； 4.5.2.3 加入2/3槽体积的清水，然后再加入10ml/L的工业盐酸，再加水至 液位，开机循环搅拌30min； 4.5.2.4 排掉盐酸清洗废液，用清水彻底清洗槽内、槽盖等部件； 4.5.2.5 拆下上下喷嘴，清理干净后按原位置安装上去； 4.5.2.6 在槽内注入4/5体积的清水，加入1/5槽体积的新液； 4.5.2.7 檢查各视窗盖板是否盖好，确认ok后，将循环泵浦与药水泵浦及 摆动开启，喷淋1小时； 4.5.2.8 检查喷管、喷嘴有无堵塞（并疏通堵塞的喷管、喷嘴）； 4.5.2.9 将废液抽到废液储存槽，用碎布擦拭槽壁，并清理槽底残余的杂 质，及用高压水枪沖洗槽体（注意將水排干净）；
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
前言 尊敬的客户: 感谢您对我们的信任和支持，如果您能抽出宝贵的时间阅读以下全文，我们将不胜感激，我们对以下内容的真实性愿意承担一切责任！ 我们富源科技发展公司是中国最早引进和生产蚀刻废液再生及铜回收系统的港资企业，公司自从80年代末期开始至今，在国内已经有30多套蚀刻再生系统在被客户使用，给客户带来了丰厚的经济效益。富源公司已经拥有近10多年的工作经验，此系统在技术和控制方面已经非常成熟。目前富源公司是香港王氏、嘉宏电路板有限公司、广州依利安达、美亚（国际）厨具、安柏电路板厂、至卓飞高、科惠电路等公业界合作伙伴。 蚀刻循环再生技术在国外最早应该说是瑞典人发现的，后又经加拿大人的合作和开发才被成功地应用到了PCB蚀刻液的再生方面，我国大陆最早使用蚀刻液再生的PCB企业应该说是广州依利安达(现在属于建滔集团旗下)，是在1994年的时候，由我们富源公司与加拿大合作生产的，此系统的成功应用给PCB企业的清洁生产和能源节约带来了划时代的贡献。蚀刻再生系统的确是一个既双赢、又环保；既能提高做板品质，又可以直接降低生产成本的好项目。可能由于近两三年来铜价的巨涨，引来了很多因牟取暴利而效仿我们设备的企业（2004年以前，国内就我们一家），确实把整个行业搅的很乱，这给客户的心中造成了很不好的影响！不了解行情的客户多少都会受到干扰，担心设备还不太成熟，风险会很大等等，其实这些担心就客户而言都是非常正常的。我们富源现有30多套设备在24小时地被用户使用，我们有着10多年的用户在向客户证明，我们有着10多年的信誉在向客户保证，我们愿意承担客户所担心的全部风险！其实此系统的设计和结构并不复杂，它的技术含量针对线路板的品质来讲，主要是取决于再生用的萃取剂(AB油)和蚀刻稳定剂(EB添加剂) ；设备的寿命和出铜的品质好坏全取决于电解槽阳极的材质与处理技术，我们把它称为“品质三要素”。富源公司在以上这些技术方面在10年前就已经有了自己的技术和知识产权。经富源公司设备回收的铜，无论是在价格和销路方面都是不用您去担心的。我国生产磷铜球占亚洲地区60%市场的――台湾威斯登股份有限公司，也在邀请富源赴台进行技术合作，携手打造清洁生产和能源节约。 此系统针对企业而言主要有以下三大特点:其一，设备运行的零污染，使企业可以做到清洁生产，降低环保投资；其二，由于再生后的蚀刻液铜含量比较稳定，因此能使蚀刻的线路板品质更加稳定；其三，经萃取回收后的铜可以给企业带来丰厚的现金利润，从而减少企业的生产成本。企业完全可以利用售铜得来的现金利润，添加其它先进的生产设备。 富源公司愿意对以上所有内容的真实性承担责任，我们也随时欢迎您亲临使用我们设备多年的客户现场进行参观考察，届时您将会亲眼目睹到此套系统对于富源来讲，其技术是如此的成熟，操作又是如此的简单和省心，那时您一定能体会到“利用贵司现在的废液资源，将代表着时间就是金钱”。如果到时真是因为我们以上所报告的内容不真实，或因参观考察后对我们的设备不满意等等，我们将愿意承担耽误您而造成的一切损失(车马费和工资以贵司的标准来计)！ 酸性蚀刻废液铜回收系统简介 此套酸性蚀刻废液铜回收系统，具有以下功能： 1. 来自卖铜的丰厚利润 此系统能将蚀刻工作液内的铜离子转成金属铜,通过售卖金属铜，便可得到可观的现金利润。而贵司可利用收入的现金，增添其它先进设备，此诚对贵司之未来发展有很大帮助。
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)
蚀刻知识培训考核试题 姓名 部门 分数 一、选择题：(每题3分，10题共30分，在括号内填入正确答案的字母) 1、一般碱性蚀刻工序与退锡工序、退膜工序联动成线，行业内称简称()线。 A、DES B、SES C、PTH D、VCP 2、一般酸性蚀刻工序与显影工序、退膜工序联动成线，行业内称简称()线。 A、DES B、SES C、PTH D、VCP 3、碱性蚀刻液分析的参数不包括下列哪个参数（ ）。 A、pH B、比重 C、铜离子浓度 D、酸度 E、氯离子浓度 4、酸性蚀刻液分析的参数不包括下列哪个参数（ ）。 A、pH B、比重 C、铜离子浓度 D、酸度 E、ORP 5、目前市场上的酸性蚀刻液按类型分有（ ）种。 A、1 B、2 C、3 D、4 6、双液型酸性蚀刻液的氧化剂我们一般不用以下哪种物料进行配制( )。 A、氯酸钠 B、氯化钠 C、氯化铵 D、盐酸 7、碱性蚀刻液子液的原物料不包括以下哪个（ ）。 A、氨水 B、液氨 C、氯化铵 D、氯化钠 8、蚀刻液品质的好坏有几个关键考察点，以下哪个不是客户重点评估的因素（ ）。 A、蚀刻速率 B、蚀刻因子 C、蚀刻液比重 D、蚀刻稳定性 9、单液型酸性蚀刻液控制主要参数不包括哪个（ ）。 A、比重 B、酸度 C、氯离子 D、ORP 10、目前市场上的酸性蚀刻液不包括哪种体系（ ）。 A、盐酸-氯酸钠体系 B、盐酸-双氧水体系 C、盐酸-三氯化铁体系 D、硫酸-双氧水体 系
二、判断题(每题2分，10题共20分，正确的打“√”，错误的打“×”) 1、一般正常的双液型酸性蚀刻液的蚀刻速率为35um/min左右。( ) 2、蚀刻线的生产员工所说的1条、2条的“条”是说的密耳即25.4um。( ) 3、碱性蚀刻线上，比重1.202，氯离子浓度190g/L,铜离子102g/L。( ) 4、DES线的工艺流程为显影－退膜－蚀刻－烘干。( ) 5、SES线的工艺流程为退膜－蚀刻－退锡－烘干。( ) 6、目前碱性蚀刻液制程能力为最小的线路为3/3mil。( ) 7、酸性蚀刻液的ORP控制在530mv,此时工作槽的溶液是黑色的。( ) 8、碱性蚀刻工作液中氯离子浓度的多少对蚀刻速度没影响，只要高于150g/L就行。( ) 9、酸性蚀刻液虽没有监控氯离子浓度，但其浓度还是会影响蚀刻效果。 ( ) 10、蚀刻生产速度的快慢只由蚀刻速率决定。( ) 三、问答题：(每题10分，3题共30分) 1、碱性蚀刻线生产过程中发生蚀刻不洁事故时，主要从哪些方面排查问题原因? 2、酸性蚀刻线主要控制的参数有哪些，一般控制范围为多少？
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
十蚀刻 10.1制程目的 将线路电镀完成从电镀设备取下的板子,做后加工完成线路: A. 剥膜:将抗电镀用途的干膜以药水剥除 B. 线路蚀刻:把非导体部分的铜溶蚀掉 C. 剥锡(铅):最后将抗蚀刻的锡(铅)镀层除去上述步骤是由水平连线设备一次完工. 10.2 制造流程 剥膜→线路蚀刻→剥锡铅 10.2.1剥膜 剥膜在pcb制程中，有两个step会使用，一是内层线路蚀刻后之D/F剥除，二是外层线路蚀刻前D/F剥除(若外层制作为负片制程)D/F的剥除是一单纯简易的制程，一般皆使用连线水平设备，其使用之化学药液多为NaOH或KOH浓度在1~3%重量比。注意事项如下： A. 硬化后之干膜在此溶液下部份溶解，部份剥成片状，为维持药液的效果及后水洗能彻底，过滤系统的效能非常重要. B. 有些设备设计了轻刷或超音波搅拌来确保膜的彻底，尤其是在外层蚀刻后的剥膜, 线路边被二次铜微微卡住的干膜必须被彻底剥下，以免影响线路品质。也有在溶液中加入BCS帮助溶解，但有违环保，且对人体有害。 C. 有文献指K(钾)会攻击锡，因此外层线路蚀刻前之剥膜液之选择须谨慎评估。剥膜液为碱性，因此水洗的彻底与否，非常重要，内层之剥膜后有加酸洗中和，也有防铜面氧化而做氧化处理者。 10.2.2线路蚀刻 本节中仅探讨碱性蚀刻,酸性蚀刻则见四内层制作10.2.2.1 蚀铜的机构 A. 在碱性环境溶液中，铜离子非常容易形成氢氧化铜之沉淀，需加入足够的氨水使产生氨铜的错离子团，则可抑制其沉淀的发生，同时使原有多量的铜及继续溶解的铜在液中形成非常安定的错氨铜离子，此种二价的氨铜错离子又可当成氧化剂使零价的金属铜被氧化而溶解，不过氧化还原反应过程中会有一价亚铜离子)出现，即
碱性蚀刻经验谈 一、蚀刻液的种类： 本人使用过的蚀刻液有： 酸性氯化铜蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、三氯化铁蚀刻液三种，其中三氯化铁蚀刻液在电路板行业已经没有人再用，仅用于部分金属（如不锈钢）蚀刻。 电路板行业大量使用含氨的碱性氯化铜蚀刻液，由于需要添加氨水或充氨气，在碱性条件下使用，一般称为碱性蚀刻液。这种蚀刻液具有蚀刻速度快、侧蚀小、溶铜量高、循环使用成本低、适应性广、可自动控制等优点。国内电路板行业仅部分单面板，多层板的内层，柔性电路板有用到其它类型的蚀刻液。二、碱性氯化铜蚀刻液的组成和原理 碱性氯化铜蚀刻液包括以下组分： 1、铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+——蚀刻的主要作用成分，由母液提供，以Cu 含量或密度形式体现； 2、游离氨NH3——参与蚀刻反应，由氨水补充，以PH值体现； 3、氯离子Cl-——活化剂，由氯化铵补充； 4、铵离子NH4+——PH稳定剂及氨补充剂，由氯化铵补充； 5、添加剂——促进蚀刻反应产物[Cu(NH3)2]+转化为具有蚀刻作用的[Cu(NH3)4]2+。 通常，由氨水+氯化铵+添加剂组成补充液。 蚀刻反应机理： [Cu(NH3)4]2++Cu→2[Cu(NH3)2]+ 所生成的[Cu(NH3)2]+为Cu+的络离子，不具有蚀刻能力。在有过量NH3和Cl-，在起催化作用的添加剂的作用下，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。其再生反应如下： 2[Cu(NH3)2]+＋2NH4+＋2NH3＋ 0.5 O2 = 2[Cu(NH3)4]2+＋H2O 从上述反应，每蚀刻1摩尔铜需要消耗2摩尔氨和2摩尔铵离子（氧气则靠喷淋时与空气接触提供）。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。 三、影响蚀刻速率的因素： 蚀刻液中的Cu含量、pH值、氯化铵浓度、添加剂含量以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。 1、Cu含量： 蚀刻液中的Cu绝大部分是以铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+形式存在，一般以化验的Cu2+含量或密度体现。它是蚀刻反应的氧化剂，适当的含量能够得到稳定且快速的蚀刻速率一般控制在120-150g/L（或18-23波美度）。过高液体粘度增大，容易产生沉淀。 2、溶液pH值的影响： 此处所说的PH值，实际上是指游离氨的浓度。蚀刻液的pH值应保持在8.0-8.6之间，当pH值降到8.0以下时，游离氨不足以把蚀刻液中的铜完全络合成铜氨络离子，溶液会出现粘性的沉淀，这些沉淀能在加热器上结成硬皮可能损坏加热器，会堵喷嘴给造成蚀刻不均等。如果溶液pH值过高，蚀刻液中氨氨释放到大气中，导致成分不稳定和环境污染。 3、氯化铵含量的影响： 通过蚀刻再生的化学反应可以看出：[Cu(NH3)2]+的再生需要有NH3和NH4+存在；同时，Cl-也是活化金属铜所需的活化剂。如果溶液中缺乏NH4Cl，大量的[Cu(NH3)2]+得不到再生，蚀刻速率就会降低，以致失去蚀刻能力。氯化铵以氯离子含量来衡量，一般控制在160-180g/L。
三氯化铁蚀刻液在印制电路、电子和金属精饰等工业中被广泛广泛采用，一般用来蚀刻铜、铜合金、不锈钢、铁及锌、铝等。虽然近些年来越来越要求再生容易，更加环保的蚀刻液，但由于三氯化铁蚀刻液它的工艺稳定，操作方便，价格便宜，因此还仍然被广大蚀刻加工企事业单位采用。 三氯化铁蚀刻液适用于网印抗蚀印料、液体感光胶、干膜、镀金抗蚀层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） 1.蚀刻时的主要化学反应 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+。FeCl3＋Cu →FeCl2＋CuCl CuCl具有还原性，可以和FeCl3进一步发生反应生成氯化铜。 FeCl3＋CuCl →FeCl2＋CuCl2 Cu2+具有氧化性，与铜发生氧化反应： CuCl2＋Cu →2CuCl 所以，FeCl3蚀刻液对Cu的蚀刻时靠Fe3+和Cu2+共同完成的。其中Fe3+的蚀刻速率快，蚀刻质量好；而Cu2+的蚀刻速率慢，蚀刻质量差。新配制的蚀刻液中只有Fe3+，所以蚀刻速率较快。但是随着蚀刻反应的进行，Fe3+不断消耗，而Cu2+不断增加。当Fe3+消耗掉35％时，Cu2+已增加到相当大的浓度，这时Fe3+和Cu2+对Cu的蚀刻量几乎相等；当Fe3+消耗掉50％时，Cu2+的蚀刻作用由次要地位而跃居主要地位，此时蚀刻速率慢，即应考虑蚀刻液的更新。 一般工厂很少分析和测定蚀刻液中的含铜量，多以蚀刻时间和蚀刻质量来确定蚀刻液的再生与更新。 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： FeCl3＋3H2O →Fe(OH)3↓＋3HCl CuCl2＋2H2O →Cu(OH)2↓＋2HCl 生成的氢氧化物很不稳定，受热后易分解： 2Fe(OH)3 →Fe2O3↓＋3H2O Cu(OH)2 →CuO↓＋H2O 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。 2. 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，蚀刻速率越快，温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则。 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10－5：《三氯化铁溶液的组成》 低浓度最佳浓度高浓度 浓度(g/l) 365 452～530 608 重量百分比28 34～38 42 比重 1.275 1.353～1.402 1.450 波美度31.5 38～42 45 盐酸的添加量
碱性蚀刻工艺培训教材 何勇强 一、概说 碱性蚀刻是氯化铜在碱性条件下用化学方法去除图形中不需要的铜层以形成线路图形，主要应用于图形电镀后蚀刻铜层。碱性蚀刻适用于以镀铅/锡、镀钝锡、镀镍、镀金等作为抗蚀层用于外层线路图形的蚀刻。 二、流程 上板→褪膜→水洗→碱性蚀刻→补充药水清洗→水洗→烘干→褪铅锡→水洗→烘干 褪膜机、蚀刻机、退铅/锡机三部分组成一条联动线 2.1 褪膜 a）原理：经图形电镀后未被电镀部分是由干膜覆盖着，该部分在最终形成线路图形时要被蚀去，所以在蚀刻前首先要把干膜退除以便露出铜面。退膜液为稀碱，当稀碱进入干膜中把含酸基的树脂中和反应而被溶解出来，使干膜脱离铜面。b）设备：IS和ACS褪膜机、外置过滤器 c）材料：有机褪膜碱（例如ATO的RS628），对铅锡层无攻击。铅能缓慢溶于强碱性溶液，曾使用氢氧化钠，但是对铅锡层攻击大，在退膜时时间过长，对抗蚀层有一定的腐蚀作用，轻者线路不直或渗锡蚀刻不净，严重时抗蚀层太薄而造成蚀铜时把线路蚀断，甚至出现孔内无铜。 d）控制关键：退膜段的生产控制是很重要的一步，如果板在该段退膜不干净，或者说表面看似已退膜完成但线路间（特别是细线路）如果还残有余胶也会造成蚀铜过程不干净而形成短路。所以正确的操作是控制溶液的浓度、板在该段停留的时间和充分的水洗，才能确保退膜后的板顺利通过蚀铜工序。 2.2 蚀刻 a）碱性蚀刻：蚀刻液中的二开铜离子是一种氧化剂，它与金属铜反应并溶解金属铜。 主要反应机理： 络合反应：CuCl2+4NH3==[Cu(NH3)4]2+Cl2 [Cu(NH3)4]2+Cl2是具有强氧化能力的络合离子 蚀刻反应：Cu°+[Cu(NH3)4]2+Cl2==2[Cu(NH3)2] +1Cl