一种pcb酸性蚀刻液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种PCB酸性蚀刻液，其组分及各组分的含量为：蚀刻母液铜130-180g/L，盐酸120-200g/L(盐酸的浓度为30-38％)，氧化剂150-250g/L，工业盐120-250g/L，稳定剂0.5-15g/L，促进剂5-30g/L，缓冲剂0.05-0.2g/L，其余为水。本发明能够将盐酸的酸值控制在1.8N以下，大大低于现有技术的2.5N以下；蚀刻均匀性可以达到90％以上；蚀刻因子大于3.5，有效保障了蚀刻线路图形的精度及蚀刻液的稳定性。
【专利说明】—种PCB酸性蚀刻液
【技术领域】
[0001]本发明涉及PCB(印刷电路板)制作工艺【技术领域】，特别是指一种PCB酸性蚀刻液。
【背景技术】
[0002]在印制电路板制造中，除了多重布线，加成法等外，传统的印制电路板都是以化学反应方式将PCB板上不需要有的部分铜予以除去，使其形成所需的电路图形。而作为电路图形部分采用的图形转移或涂网印的方式使有机化合物体系的光致抗体蚀剂或采用金属抗蚀层覆盖电路图形表面，防止金属铜被蚀刻掉。因此，蚀刻工艺是目前制造印制板电路板中不可缺少的重要步骤。PCB酸性蚀刻液所采用的抗蚀剂是涂网印或涂覆抗蚀干膜、液体光致抗蚀剂等材料，适用于生产多层板的内层蚀刻板。
[0003]随着表面贴装技术(SMT)和芯片组装技术(CMT)的发展，对PCB板导线精细程度的要求越来越高，因此选择适合高密度电路板图形蚀刻工艺方法是非常重要的，特别是蚀刻液的功能与蚀刻方式是确保电路图形尺寸精度的关键，所以选择合适的蚀刻液需要考虑到蚀刻的速度、蚀刻系数比、控制与连续运转、寿命、蚀刻液水洗性、废液的处理、回收是否容易以及成本等方面的因素。目前PCB业界内层最常用的为H2O2AlCl系统和NaC103/HCl系统的这两种酸性蚀刻液，此类蚀刻液的种类多，配方的不同会导致得到的蚀刻品质效果有差异。以PCB业界经验 ，现有的PCB酸性蚀刻液能够将蚀刻因子控制在3.0以上，只能基本满足线路蚀刻要求，蚀刻线路图形的精度不够高；蚀刻机台均匀性控制在85%以上，均匀性不够高；酸性蚀刻液HCl的酸值只能控制在2.5N以下，酸值略高。如何降低HCl的使用量、提高蚀刻系数比及均匀性以及提升蚀刻速度等成为本领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种PCB酸性蚀刻液，解决现有技术存在的蚀刻线路图形的精度不高、均匀性不够高以及HCl用量较高的技术问题。
[0005]基于上述目的本发明提供的一种PCB酸性蚀刻液，其组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜 130-180g/L,盐酸 120-200g/L,氧化剂 120_250g/L,工业盐 150_250g/L,稳定剂0.5-15g/L，促进剂5-30g/L，缓冲剂0.05-0.2g/L，其余为水；其中所述盐酸的浓度为30-38%。
[0006]优选的，所述蚀刻母液铜为氯化铜，所述稳定剂为尿素或硫脲，所述工业盐为氯化钠或氯化铵，所述促进剂为氯化钾，所述氧化剂为NaClO3,所述缓冲剂为氢氧化钠。
[0007]优选的，所述蚀刻母液铜的含量为140_160g/L。
[0008]优选的，所述氧化剂的含量为160_230g/L。
[0009]优选的，所述工业盐的含量为160_200g/L。
[0010]优选的，所述稳定剂的含量为0.8-10g/L。
[0011]优选的,所述促进剂的含量为10-20g/L。
[0012]优选的，所述缓冲剂0.1-0.15g/L.
[0013]本发明还提供一种上述PCB酸性蚀刻液的喷洒方法，喷淋压力为1.5-3.0kg/cm2,蚀刻液温度为45-55°C。
[0014]从上面所述可以看出，本发明提供的一种PCB酸性蚀刻液，添加稳定剂可稳定蚀刻速度恒定，提高蚀刻系数比及均匀性，同时配合促进剂可以提升蚀刻速度；有效降低HCl的使用量，废液易回收，同时改善了蚀刻侧蚀的系数比，蚀刻的均匀性比目前常规的氯化铜体系酸性蚀刻液高。在工艺上有利于生产效率，且经济实用，配制方法简单，适合于高端PCB板的内外层精细线路的生产制造。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0016]实施例1
[0017]PCB酸性蚀刻液组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜(氯化铜)140g/L,盐酸(HCl含量为31% ) 160g/L, NaC103200g/L，氯化钠150g/L，尿素0.5g/L，氯化钾5g/L，氢氧化钠
0.lg/L，其余为水。
[0018]此NaC103/HCl系统的酸性蚀刻液过程中发生了如下反应:
[0019]1、蚀铜反应:铜可以三种氧化状态存在，板面上的金属铜CuO，蚀刻槽液中的蓝色离子Cu2+，以及较不常见的亚铜离子Cu+。金属铜CuO可在蚀刻槽液中被Cu2+氧化而溶解，见下面反应式(I)
[0020]3Cu+3CuC12 — 6CuCl-------------(I)
[0021]2、再生反应:金属铜CuO被蚀刻槽液中的Cu2+氧化而溶解，所生成的2Cu+又被添加进蚀刻槽液中的氧化剂NaClO3和HCl经过系列反应氧化成Cu2+,而这些Cu2+又继续跟板面上的金属铜CuO发生反应，因此使蚀刻液能将更多的金属铜CuO咬蚀掉。这就是蚀刻液的循环再生反应，见下面反应式(2)
[0022]6CuCl+NaC103+6HCl — 6CuCl2+3H20+NaCl-------------(2)
[0023]3、净反应:
[0024]3Cu+NaC103+6HCl — 3CuCl2+3H20+NaCl-------------(3)
[0025]本实施例中的PCB酸性蚀刻液经可调节喷淋压力的喷淋管到达PCB板的表面，喷淋压力为1.5-3.0kg/cm2，蚀刻液温度为45-55°C。
[0026]本实施例采用的PCB酸性蚀刻液能够将盐酸的酸值控制在1.2N,大大低于现有技术的2.5N以下；蚀刻均匀性可以达到90% ;蚀刻因子3.5。有效保障了蚀刻液的稳定性和蚀刻线路图形的精度，有效提升了蚀刻线路图形的速度，并有效降低了 HCl的使用量。
[0027]实施例2
[0028]PCB酸性蚀刻液组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜(氯化铜)150g/L,盐酸(HCl含量为 36% ) 140g/L, NaC103200g/L，尿素 1.0g/L，硫脲 lg/L,氯化钠 200g/L，氯化钾 25g/L,氢氧化钠0.2g/L,其余为水。
[0029]其余同实施例1。
[0030]本实施例采用的PCB酸性蚀刻液能够将盐酸的酸值控制在1.8N,大大低于现有技术的2.5N以下；蚀刻均匀性可以达到92% ;蚀刻因子3.8。有效保障了蚀刻液的稳定性和蚀刻线路图形的精度，有效提升了蚀刻线路图形的速度，并有效降低了 HCl的使用量。
[0031]实施例3
[0032]PCB酸性蚀刻液组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜(氯化铜)160g/L,盐酸(HCl含量为 31%)200g/L，NaC103250g/L，氯化钠 150g/L，硫脲 0.5g/L，氯化钾 15g/L，尿素 0.5g/L其余为水。
[0033]反应过程同实施例1。
[0034]本实施例采用的PCB酸性蚀刻液能够将盐酸的酸值控制在2.0N,大大低于现有技术的2.5N以下；蚀刻均匀性可以达到90% ;蚀刻因子3.5。有效保障了蚀刻液的稳定性和蚀刻线路图形的精度，有效提升了蚀刻线路图形的速度，并有效降低了 HCl的使用量。
[0035]实施例4
[0036]PCB酸性蚀刻液组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜(氯化铜)150g/L,盐酸(HCl含量为31 % ) 120g/L, NaC103160g/L,氯化钠200g/L，氯化钾25g/L，氢氧化钠0.15g/L，尿素lg/L其余为水。
[0037]反应过程同实施例1。
[0038]本实施例采用的PCB酸性蚀刻液能够将盐酸的酸值控制在1.8N,大大低于现有技术的2.5N以下；蚀刻均匀性可以达到92%以上；蚀刻因子3.5。有效保障了蚀刻液的稳定性和蚀刻线路图形的精度，有效提升了蚀刻线路图形的速度，并有效降低了 HCl的使用量。
[0039] 所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种PCB酸性蚀刻液，其特征在于，其组分及各组分的含量为:蚀刻母液铜130-180g/L,盐酸 120-200g/L，氧化剂 120_250g/L，工业盐 150_250g/L，稳定剂 0.5_15g/L，促进剂5-30g/L，缓冲剂0.05-0.2g/L，其余为水；其中所述盐酸的浓度为30-38 %。
2.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻母液铜为氯化铜，所述稳定剂为尿素或硫脲，所述工业盐为氯化钠或氯化铵，所述促进剂为氯化钾，所述氧化剂为NaClO3,所述缓冲剂为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻母液铜的含量为.140-160g/L。
4.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述氧化剂的含量为.160-230g/L。
5.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述工业盐的含量为.160-200g/L。
6.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述稳定剂的含量为.0.8—lOg/L。
7.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述促进剂的含量为10-20g/L0
8.根据权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液，其特征在于，所述缓冲剂0.1-0.15g/L.
9.一种权利要求1所述的PCB酸性蚀刻液的喷洒方法，其特征在于，喷淋压力为.1.5-3.0kg/cm2，蚀刻液温度为 45-55°C。
【文档编号】C23F1/18GK104073804SQ201410269509
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】陈兴农, 陈意军 申请人:长沙牧泰莱电路技术有限公司