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：CuCl2＋4NH3→Cu(NH3)4Cl2在蚀刻过程中，板面上的铜被[Cu(NH3)4]2+络离子氧化，其蚀刻反应如下：Cu(NH3)4Cl2＋Cu →2Cu(NH3)2Cl所生成的[Cu(NH3)2]1+为Cu1+的络离子，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，其再生反应如下：2Cu(NH3)2Cl＋2NH4Cl＋2NH3＋1/2 O2→2Cu(NH3)4Cl2＋H2O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：CuCl2·2H2O 100～150g/l 、NH4Cl 100g/l 、NH3·H2O 670～700ml/12配制后溶液PH值在9.6左右。

溶液中各组份的作用如下：NH3·H2O的作用是作为络合剂，使铜保持在溶液里。

NH4Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。

(NH4)3PO4的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。

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)4Cl2①.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)4Cl2②.NH3.H2O:提供蚀刻所需之碱性环境,并与NH4Cl一道完对Cu(NH3)2Cl之氧化再生③.NH4Cl:提供再生时之Cl-反应原理: Cu+Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2Cl2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH4OH+O2→2Cu(NH3)4Cl2+2H2OCu+2NH4Cl+2NH4OH+O2→Cu(NH3)4Cl2+2H2O3.剥锡铅:PTL-601D/605 PTL-602A/602B1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:HNO3①.双液型:PTL-602A/602B1A.A液a.氧化剂:用以将Sn/Pb氧化成PbO/SnOb.抗结剂:将PbO/SnO转成可溶性结构,避免饱和沉淀氧化 氧化 氧化 氧化 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/SnOb. 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/PbSn/Pb SnO/PbO SnL/Pb L 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)五、 特性及优点六、制程控制1.操作参数表2.槽液维护:补充:蚀刻液比重超过1.21或铜含量超过160g/L时,抽出1/5槽液并添加PTL-501B到原液位管理:A.定期检查自动控制之比重和槽液比重是否符合而做适当校正B.定期分析槽液PH值,铜含量,氯含量,并作成管制图C.每日下班时使用子液冲洗蚀铜机前后进出之滚轮,避免干燥氢氧化铜之累积D.长期不使用时,可多添加3-5%子液,避免NH3过量损失E.停机超过45-60日以上时,清洗蚀刻机槽维护如下:a.将槽液排出到预备槽b.用水喷洗5分钟后排放c.用3%(V/V)HCl清洗并喷洗5分钟后排放d.检查喷洒情况是否正常e.用水再清洗一次并检查加热器,冷却水管及滤钢板f.加水与约2%氨水或子液混合后喷洗5分钟后排放g.将槽液抽回F.氯化铵添加时请先在槽外以槽液溶解后,再加入蚀铜机G.(氯离子标准值-分析值)×NH4Cl/Cl×槽体积(L)×1000=添加氯化铵Kg量H.PH值在50℃时与常温会呈现不同的值,换算公式如下:PH(50)=PH(X)-0.21×(50-X)/10例如:24℃时PH=8.86,问50℃时的PH值是多少?8.86-0.21×(50-24)/10=8.86-0.21×2.6=8.314I. PH值的误差影响因素:温度越低,PH值越高,50℃与常温有时会差约0.04电极会慢慢老化,而此过程中无法得知不同厂牌或不同电极,会差约0.15校正用标准液会吸收空气中的CO2形成碳酸,若溶入标准液时,则影响准确性用PH4.0-7.0与用PH7.0-10.0做校正,也会不同J. 蚀铜液的PH值变数太多,通常只作参考,用滴定碱当量法是比较准确的K. 比重在50℃的值与常温时约差0.01,比重差0.01时,铜含量约差10g/L50℃25℃铜(g/L)1.190 1.200 1401.200 1.210 1501.210 1.220 1601.215 1.225 165七、洗槽及配槽程序1. 新线洗槽程序a.以清水清洗所有药水槽及水洗槽,然后排放b.将各水洗槽及药水槽注满清水,加入5-10g/L片碱,开启循环过滤系统,维持四小时以上然后将废液排除c.用清水冲洗各槽体,并排放d.将各槽注满清水,循环30分钟后排放e.将各槽注入1/2槽体积水,加入1-2%槽体积H2SO4,然后注满清水,开启循环过滤系统,维持1-2小时后排放f.用清水冲洗各槽体,并将水排放g.以清水注满各槽,开启循环过滤系统,维持30分钟后排放h.剥膜槽用5-10g/L NaOH,蚀刻槽用1-2% NH3.H2O,剥锡槽用1-2% HNO3再次循环清洗1小时后,即可进行全线配槽2. 配槽程序A.剥膜槽a.注入1/2槽体积清水,加入50g/L NaOH(NaOH需预先溶解后再加入槽,以免堵塞管道)b.补充水至标准液位,循环20-30分钟c.分析调整药水浓度d.升温至50℃B.蚀刻槽a. 取蚀刻母液PTL-503A(可由旧蚀刻线接取),加入蚀刻槽b. 分析调整母液浓度c. 升温至50℃C.剥锡铅槽a. 单液型剥锡铅液:直接将剥锡铅液原液加入槽(PTL-601D,PTL-605),搅拌均匀b. 双液型剥锡铅液:(PTL-602A/PTL-602B1)①.将PTL-602A原液加入剥锡铅线A段②.将95%槽体积PTL-602B1加入剥锡铅线B段,并缓慢加入5%槽体积H2O2(35%)③.将槽液搅拌均匀八、问题与对策:1. 蚀铜液常见问题与对策2. 剥锡/铅液常见问题及对策九、 信赖度测试方法1. 蚀刻均匀性测试a. 取1PNL 24”×18”之2/2 OZ 含铜基板,两面至少各分为25个方格b. 测各小方格铜厚H 1并依次作好记录c. 以正常之蚀板速度,将2/2 OZ 基板进行蚀刻d. 测蚀刻后各小方块铜厚H 2,并与蚀刻前所测铜厚,相对应作记录e. 以蚀刻前之铜厚H 1,减去蚀刻后之铜厚H 2,即为蚀刻之铜厚hf. 以蚀刻掉铜厚之最小值H min 除去蚀刻掉铜厚之最大值H max ,即为蚀刻之均匀性均匀性= >80%g. ,可调整上下喷压,若同一面均匀性差,可调整板面各区压力分布来改变2. 蚀刻速率测定a. 取一2/2 OZ 含铜基板,称重W 1(g)b. 将板放入蚀刻线,按正常之生产速度进行蚀刻后,取出洗净,吹干称重W 2(g),c. 计算:mil/mind. 计算:蚀刻速率3. 蚀刻因子测定方法a. 取一做完电镀铜锡之PCB 板,要求该板具有朝向各个方向之线路,并有不同线宽线距(3/3mil 至10/10mil)在全板纵横分布b. 将测试板放入蚀刻线,走完蚀刻后出c. 对不同线宽线距之线路作切片分析,如下图d. 蚀刻因子蚀刻因子通常控制在3-5 4. 蚀刻点测试a. 取1/1 OZ 之含铜基板数片(宽度与机台同宽,基板数量应能使基板覆盖整个蚀刻段)b. 将喷压固定,并将速度调整至正常蚀刻之速度c. 将含铜基板逐一放入蚀刻段,板与板之间距须一致,当第一片基板走出蚀刻段后,立即关闭蚀刻之喷淋,待水洗后将蚀刻板逐一按顺序取出d. 将蚀刻板逐一按原蚀刻放置顺序摆放好,观察经由喷洒所造成之残铜是否形成均匀之波峰波谷e. 观察残铜之波峰是否落于蚀刻段长度之70-80%,若在此围,则表示蚀刻点正常,蚀刻速度合适,若不在此围则需调整速度,使蚀刻点落于蚀刻段长70-80%围十、 分析方法㈠. 剥膜液NaOH 化学分析试剂:酚酞指示剂 0.1N HCl方法:a. 取槽液5ml 于250ml 锥形瓶中b. 加50ml纯水c. 加3-5滴酚酞指示剂d. 用1N HCl滴定,溶液由红色变成无色为终点计算:NaOH=0.8×1N HCl滴定ml数㈡. 蚀刻液PTL-503B化学分析①.铜离子含量分析试剂:PH=10缓冲液PAN指示剂(1%) 0.1M EDTA方法:a. 取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线b. 从上述溶液中取5ml于250ml锥形瓶中c. 加入30ml纯水并加入20ml PH=10缓冲液d. 加入4-6滴PAN指示剂e. 用0.1M EDTA滴定,溶液由蓝色变成草绿色为终点计算:Cu2+(g/L)=12.71×0.1M EDTA滴定ml数②.氯离子含量分析试剂:20% 乙酸20% K2CrO40.1N AgNO3方法:a. 取槽液10ml于100ml容量瓶中,加纯水至刻度线b. 从上述溶液中取5ml于250ml锥形瓶中c. 加入30ml纯水并加入20ml 20%乙酸,15ml 20% K2CrO4缓冲液d. 用0.1N AgNO3滴定,溶液中沉淀细碎并呈粉红色为终点计算:[Cl-](N)=0.2×0.1N AgNO3滴定ml数③.剥锡/铅液PTL-601D化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) 0.1N NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用0.1N NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点计算:[H+](N)=0.5×0.1N NaOH滴定ml数④.剥锡/铅液PTL-605化学分析试剂:酚酞指示剂(1%) 0.1N NaOH方法:a. 取槽液2ml于250ml锥形瓶中b. 加入20ml纯水并加入3-5滴酚酞指示剂c. 用0.1N NaOH滴定,溶液由无色变成粉红色为终点计算:[H+](N)=0.5×0.1N NaOH滴定ml数⑤.剥锡/铅液PTL-602A/B1化学分析A. PTL-602A含量分析试剂:甲基红指示剂(0.1%) 1N NaOH方法:a. 取5ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入3-5滴甲基红指示剂d. 用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点计算:PTL-602A(N)=0.2×1N NaOHB.PTL-602B1含量分析←酸当量分析试剂:甲基红指示剂(0.1%) 1N NaOH方法:a. 取5ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入3-5滴甲基红指示剂d. 用1N NaOH溶液滴定,颜色由红色变成黄色为终点计算:PTL-602B1(N)=0.2×1N NaOH滴定ml数↑双氧水含量分析试剂:35% H2SO40.1M KMnO4方法:a. 取1ml槽液于250ml锥形瓶中b. 加入50ml纯水c. 加入20ml 35% H2SO4溶液d. 用0.1N KMnO4溶液滴定,颜色由无色变成微红色为终点计算:35% H2O2(%)=4.91×0.1M KMnO4滴定ml数。

酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液比较|第1...本文针对酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液的组成﹑本性﹑计算方面作一简单的对比,为业界同仁提供一个参考方向,对新手或行外人士以启迪,有事半功倍之受用。

目前,业界采用的蚀刻液,主要分为酸性氯化铜蚀刻液与碱性氯化铜蚀刻液,一些同行对此了解不是很全面,现对此作一简单的介绍,希望广大同仁能够从中获益,使初入此行者能够更快地对蚀刻有一个充分的了解和认识.一.组成与特点项目酸性蚀刻液碱性蚀刻液主要成分氯化铜﹑盐酸﹑氯化钠或氯化铵氯化铜﹑氨水﹑氯化铵,补助成分为氯化钴﹑.氯化钠､氯化铵或其它含硫化合物以改善特性适用领域一般适用于多层印制板的内层电路图形的制作或微波印制板阴板法直接蚀刻图形的制作一般适用于多层印制板的外层电路图形的制作及纯锡印制板的蚀刻抗蚀剂干膜﹑液态光致抗蚀剂等图形电镀之金属抗蚀层如镀覆金﹑镍﹑锡铅合金主要特点1.蚀刻速率易控制,蚀刻液在稳定状态下能达到高的蚀刻质量2.溶铜量大3. 蚀刻液容易再生与回收,从而减少污染1. 蚀刻速率快(可达70μm/min以上),侧蚀小2. 溶铜能力高, 蚀刻容易控制3. 蚀刻液能连续再生循环使用,成本低二. 特性对比项目碱性蚀刻液酸性蚀刻液控制温度﹑比重及PH值温度﹑比重﹑HCl及ORP(氧化/还原电位) 蚀刻速度约1mil/分钟约0.5mil/分钟补充药液氨水H2O2﹑HCl自动控制成本低高毒性低高废液处理供货商回收PCB SHOP自行处理水洗水处理因有金属铵错合物,较不易处理PH调整即可分离铜渣技术供货商使用者或控制器供货商二. 操作条件比较项目氨水蚀刻液氯化铜蚀刻液铜含量140—170g/l130--180g/l温度50--55℃50--55℃蚀刻进度约1mil/分钟约0.5mil/分钟化性条件Baume=21±1°(S.G.=1.170)ORP=450±150mvBaume=22±2°(S.G.=1.215)三. 蚀刻之计算A.酸性蚀刻1.a.蚀铜反应(理论值)b.再生反应由上述(1)﹑(2)式中CuCl2的再生循环,来说明再生及添加用量2.铜厚35.56um(1OZ)之单面基板上平均铜重约316.2g/㎡,若假设蚀铜率是60%,则生成的CuCl为:(316.2×60%÷63.5) ×2×98.8=590g由(1)知CuCl2应有[(590÷2)+(590÷2-316.2×60%)]=400g由(2)知HCl : [590÷(2×98.8)]×2×36.5=218gH2O2 : [590÷(2×98.8)] ×1×34 =102gH2O: [590÷(2×98.8)] ×2×18.2=109gCuCl2: [590÷(2×98.8)] ×2×134=800g218g纯HCl为31%,S.G.=1.152g/ml的工业盐酸610ml102g纯H2O2 为32%,S.G.=1.129g/ml的工业级双氧水282mlB.碱性蚀刻1. a.配制蚀刻液时CuCl2溶液中加入氨水发生络合反应:b.蚀刻过程中基板上的铜被Cu(NH3)42+络离子氧化发生蚀刻反应: 由上述(2)﹑(3)式中CuCl2的再生循环,来说明再生及添加用量2. 铜厚35.56um(1OZ)之单面基板上平均铜重约316.2g/㎡,若假设蚀铜率是60%,则生成的Cu(NH3)Cl为:(316.2×60﹪÷63.5)×2×166.8=997g由(1)知Cu(NH3)4Cl2应有[(997÷2)+(997÷2-316.2×60%)]=807g由(2)知NH4Cl:【997÷（2×166.8）】×2×53.3=319gNH3: 【997÷（2×166.8）】×2×17=102gO2: 【997÷（2×166.8）】×1/2×32=48gH2O: 【997÷（2×166.8）】×1×18.2=54gCu(NH3)4Cl2: 【997÷（2×166.8）】×2×202=1207g。

教育训练教材碱性蚀刻教育训练技术资料课程内容一、蚀刻定义二、碱性蚀刻一般流程三、蚀铜液的反应机构四、蚀铜液来源及添加五、名词解释六、影响侧蚀因素说明七、槽液维护及管理八、问题对策一、蚀刻的定义何谓蚀刻: 根据化学反应原理，以化学药水将生产板面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作过程即称为“蚀刻”。

二、一般碱性蚀刻流程1、流程简图钻孔De burr De smear PTH/Cu I 外层线路Cu II/S n 去膜蚀刻去S n2、蚀刻过程简图图1.电镀一铜图2.压膜一铜干膜基材一铜基材底片干膜干膜一铜基材铜图3.曝光作业基材图4.显影后图5蚀刻过程简图二铜一铜图6镀锡铅锡铅图7图8去膜蚀刻蚀刻药水蚀刻阻剂蚀刻过程简图图9蚀刻后图10去锡铅线路三、 蚀铜液的反应机构1. 蚀刻 2Cu ＋2Cu （NH 3）4Cl 2(母液)→4Cu ＋1（NH 3）2Cl （亚铜离子）2. 再生 4 Cu ＋1（NH 3）2Cl ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl +O 2 4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O3. 净反应：2Cu ＋4 NH 3＋4 NH 4Cl ＋O 2→4 Cu ＋2（NH 3）4Cl 2＋2H 2O第一式反应之中间态亚铜离子之溶解度很差，是一种污泥状的 沉淀物，若未迅速除掉时会在板面上形成蚀铜的障碍，必须辅助以 氨水，氯离子及空气中大量的氧，使其继续氧化成可溶性的二价铜 离子而又再成为蚀铜的氧化剂，周而复始的继续蚀铜直到铜量太多 而减慢为止。

四、蚀铜液的來源及添加NH4＋….NH4Cl Cu＋2 ..基板底铜＋电镀铜（完全溶解）Cl-……NH4Cl Cu＋1 ..反应中产生（溶解度低）NH3…..NH4OH或液氨Cu..基板铜Stabilizer安定剂…无机添加剂Banking Agent护岸剂…有机添加剂子液如何添加（比重控制器）随着蚀刻的进行，槽液不断溶铜而比重升高，比重控制器会反馈讯号至添加马达,蚀刻子液便被Dosing(一般流量4-6L/min)进入槽液,如此稀释而达到恢复槽液的设定比重.关于抽风:子液的PH值会高于槽液所需的PH，多余的游离NH3靠抽风抽走,而且在抽风的过程中会带入空气中的O而补充再生反映之所需.2蚀刻液操作条件：范围最适条件氯离子含量：175～210g/l 190g/l铜含量：140～170g/l 155g/l PH 值：～比重: ～50℃温度: 45～54℃48℃蚀铜速率：(依设备及温度而异)～min注：连续操作须具储冷却系统五、名词解释1.蚀刻速率(etching rate):蚀刻速率是衡量蚀刻液在某蚀刻机上,在一定条件下, 单位时间内的蚀铜能力.一般单位为mil/min或um/min.测试方法:a.准备基板做之前烘干（120C*10min）.b.将烘干后的基板冷却后称重计W1. c.测试板经蚀刻后(以不露基材为准),烘干(120℃*10min). d.同样冷却后称重计W2.e.计算：(mil/min)=(W1-W2)*线速*1000/(2*板面积**有效槽长*影响的因子: 温度、槽液浓度、蚀刻机喷盘喷嘴设计、喷洒压力等2.蚀刻均匀性:衡量蚀刻机各喷嘴/喷管在整板面蚀铜深度的均匀度蚀刻均匀性测试：建议以2oz基板铜测试. 测试后均匀性尽可能下喷达到90%,上喷达到85%.(上喷水池效应) 均匀性测试方法: a.以取点法测蚀刻均匀性(上下板面均匀的各取N个点) 基板,尺寸为20″×24″.c.以CMI先测量蚀刻前上下板面的铜厚(各N个点),再测量蚀刻后的铜厚(N个点),计算出咬蚀量,并分析其在整个上下板面的分布情况, 即蚀刻均匀性.d.计算公式为：U%＝1-(MAX-MIN)/(２*平均咬蚀量).影响蚀刻均匀性的因子：喷洒压力、喷嘴形式、喷盘摇摆频率等.3.蚀刻点测试蚀刻点即蚀刻露出基材时,板子所处蚀刻槽中的位置. 目的：修饰线路的毛边和克服铜厚不均造成的蚀刻差异. 基准：70+/-5%.测试方法:a. 准备基板、依现场条件做至前处理完毕后待用.蚀刻过程b. 将测试板依次放入蚀刻段，并记录第1PNL从进入到出来的时间，算出实际的速度以便与设定速度作比较.c. 当第一PNL测试板出蚀刻段时立即关闭喷压，待走完水洗后，将板子取出并按放板的顺序依序排列在蚀刻段出板处.d. 依测试板的蚀刻程序，观察开始有蚀刻不净处，并量出长度，再除以蚀刻段的全长，计算出蚀刻点.e. 蚀刻点计算方式：（未蚀刻干净的有效长度/蚀刻段的有效长度）×100%.f. 蚀刻点未达标准时，检视蚀刻槽的喷嘴、喷压、速度与药液，若有异常则调整至标准值.4.蚀刻因子(etching factor):蚀刻过程中，蚀铜液除了做垂直向下的溶铜而且会攻击线路两侧无保护的铜面，称之为侧蚀(Undercut),因而造成如下的缺陷,etching factor即为蚀刻品质的一种指标.碱性蚀刻EF一般要求大于RESIST底片宽度Cu IICu I基材铜OveretchingUndercut 实际线宽EF=2H/(B-A)影响蚀刻因子之因素：1、输入（PCB）1.线路品质（前制程的品质影响）；2.电镀均匀性；3.板面清洁度；4.铜皮结构2、蚀刻设备1.循环系统：流量turn/4min2.喷洒系统a.喷嘴形式和排列方式；b.摇摆频率；c.喷洒压力均匀性。

碱性蚀刻液蚀刻铜的原理碱性蚀刻液是一种广泛应用于半导体和电子工业中的化学蚀刻剂。

它主要由碱性物质、氧化剂和助剂组成，用于去除金属表面的杂质和氧化层。

在碱性蚀刻液中，铜的蚀刻是通过氧化剂和碱性物质共同作用实现的。

碱性物质主要是碱性盐，如氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）等，它们能够提供碱性环境，促进蚀刻反应进行。

氧化剂主要有硝酸（HNO3）、过氧化氢（H2O2）等，它们能够提供氧化性环境，氧化铜表面，使铜变为可溶解的离子形态。

蚀刻过程中，碱性蚀刻液中的氧化剂会与表面的铜反应，氧化铜层转变为溶解性的铜离子（Cu2+）。

同时，碱性物质提供的氢氧根离子（OH-）会与氧化剂反应生成水（H2O），根据化学反应式：Cu + 2OH- + H2O2 →Cu(OH)2 + H2OCu(OH)2 + 2OH- →[Cu(OH)4]2-在形成溶解性的铜离子后，它们会随着溶液中的流动被带走，并继续与氧化剂和碱性物质发生反应，继续被溶解。

这样，铜的表面杂质和氧化层逐渐被腐蚀掉，达到蚀刻的效果。

需要注意的是，蚀刻液的成分、浓度和温度等因素都会影响蚀刻速度和蚀刻质量。

一般来说，蚀刻速度随着氧化剂和碱性物质的浓度增加而增加，但过高的浓度可能导致剧烈反应和不均匀蚀刻。

温度的增加也会加速蚀刻反应，但过高的温度可能导致副反应或其他问题。

此外，蚀刻液还会添加一些助剂，如表面活性剂、缓冲剂等，来调节蚀刻的性能和结果。

表面活性剂可以使蚀刻液更好地湿润铜表面，提高效率；缓冲剂可以调节溶液的pH值，使蚀刻反应更加稳定和均匀。

总结起来，碱性蚀刻液蚀刻铜的原理是通过氧化剂和碱性物质共同作用，将铜表面的氧化层和杂质变为可溶解的铜离子，然后随溶液流动带走，以达到去除杂质和氧化层的目的。

不同的蚀刻液成分、浓度和温度等因素会影响蚀刻效果，而添加助剂可以进一步调节蚀刻性能和结果。

一、碱性蚀刻子液的调配（以配制2000L蚀刻子液为例）1、在调配罐中加入640升自来水。

2、加入560 KG蚀板盐并开启搅拌。

3、待蚀板盐大部分溶解时加入800升25%氨水继续搅拌。

4、直到蚀板盐完全溶解，再加入6公斤碱性蚀刻添加剂。

5、搅拌均匀，化验合格即可使用。

（注：配完后一定要化验氯离子和PH，达到贵司所要求参数后才打到楼顶使用。

）二、碱性蚀刻线工作缸蚀刻液药水参数1、CL-：170 g/L ～210 g/L2、Cu2+：120 g/L ～140 g/L3、pH ：8.2 ～8.8 （热溶液时的pH）4、比重：1.18 ～1.25 g/cm35、温度：48 ～52℃6、压力 1.5～3.5 kg/m3三、碱性蚀刻线常见故障解决1、含铜量的多寡对线路侧蚀影响是很小的，但PH、温度过高和时间过长，侧蚀会明增加。

2、蚀刻均匀性：蚀刻液蚀刻掉铜的均匀分布能力。

3、蚀刻因子：线侧蚀度和线厚比值。

蚀刻因子愈高则代表侧蚀愈低，若蚀刻因子降低则可能受以下因数影响。

（A）药液问题：①PH＞8.6时，蚀刻因子降低，尤其当NH3•H2O含量升高时。

②氯离子过高，蚀刻因子降低。

③温度愈高则侧蚀愈低，温度愈低则侧蚀愈高，但蚀刻速度会降低。

④亚铜离子（一价铜）过多，蚀刻因子降低。

亚铜离子过多的原因可能因O2不足，此时应增加抽风系统的通气量。

⑤铜离子太低，蚀刻因子降低。

（B）机械问题：①上下喷压不均，造成其中一面过蚀。

此时因调整上下压力，使板子出来后蚀刻程度一致。

②喷嘴或滤网阻塞，造成压力不稳定，蚀刻时间难以控制。

③喷嘴摇动角度过大，细线路的走向应尽量与摆动方向平行。

④蚀刻时间过久，造成过蚀现象。

一般认为铜厚的不均而导致所需的蚀刻时间不同。

若将蚀刻控制到100%均一次蚀刻干净，将会造成部分板子有过蚀现象。

4、问题与对策：（一）速度降低（二）蚀刻不均匀（三）沉淀（四）侧蚀大蚀刻过度（五）蚀铜不足（六）蚀刻机结晶过多四、蚀刻机的维护1.检查喷嘴压力：喷嘴压力可通过每只喷管的压力表表现出来。

碱性氯化铜蚀刻液的组成和原理
碱性氯化铜蚀刻液是一种常用的金属蚀刻液，主要用于钢铁表面腐蚀和清洁。

它的主要组成是氯化铜和碱性物质，如氢氧化钠或碳酸钠。

碱性氯化铜蚀刻液的原理是基于氯离子对金属表面的氧化作用。

当碱性氯化铜蚀刻液与金属表面接触时，液体中的氯离子(Cl-)会与金属表面的金属离子（如铁离子Fe2+）反应生成相应的金属氯化物。

同时，液体中的氢氧根离子(OH-)能够与液体中的氯离子结合形成氯化物，防止金属离子再次析出。

这一系列反应能够使金属表面腐蚀并被蚀刻掉，从而实现对金属表面的清洁和去除不良的氧化物或附着物。

同时，碱性氯化铜蚀刻液也会发生水解反应产生氢氧根离子，使溶液保持碱性，从而增加蚀刻液的腐蚀能力。

需要注意的是，使用碱性氯化铜蚀刻液时要注意安全，避免液体溅入眼睛或皮肤，同时在使用过程中要进行良好的通风。

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+12O2 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。

（4）蚀刻的均匀性主要依赖于蚀刻设备的结构，如摇摆、喷管、喷咀、泵浦等，蚀刻的上喷和下喷效果是不相同的。

由于板子上面的蚀刻，受到一种叫作水池效应的影响，使得含铜量高的蚀刻液在表面积存不易排走，令后来喷洒的新鲜蚀刻液不能直接打到待蚀铜面上，造成蚀刻效果不好，而改善这一现象的方法是：调大上喷压力，使喷洒的药水更加有力地与待蚀铜面接触，这样才有可能使上、下两面的蚀刻速率相同，但均匀性上喷应该要差一些。

蚀刻原理在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应, CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2 在蚀刻过程中,基板上面的铜被〔Cu (NH3)4〕2+络离子氧化,其蚀刻反应：Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl所生成的〔Cu(NH3)2〕1+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)4〕2+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 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↓ + 2NH4+ 氨水过量：CuCl2 + 4 NH3H2O = [Cu(NH3)4]Cl2 + 2 H2O Cu2+ + 4 NH3H2O =[Cu(NH3)4]2+ + 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(NH3)4]Cl2，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。

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