[發明專利]一種酸性蝕刻液

無效

• 申請號: 200810026455.5
• 申請日: 2008-02-20
• 公開（公告）號: CN101235290A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 黃志東;林旭榮;潘偉明;林海鴻;時煥英;羅旭;林吉平
• 申請（專利權）人: 汕頭超聲印制板（二廠）有限公司
• 主分類號: C09K13/04
• 分類號: C09K13/04
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司
• 代理人: 俞詩永

技術領域

本發明涉及一種利用化學方法在印刷電路板上形成線路的酸性蝕刻液，更具體地說涉及用于制造PCB形成線路的酸性蝕刻液。

背景技術

酸性蝕刻是制造印刷電路板過程中必不可少的工序，酸性蝕刻工序利用酸性蝕刻液在蝕刻機內完成。酸性蝕刻液包括酸性蝕刻子液和酸性蝕刻母液。

酸性蝕刻常用氯化銅體系酸性蝕刻液，常見酸性蝕刻的自動控制原理如下：在蝕刻過程中，酸性蝕刻母液被噴灑到印刷電路板的表面，蝕刻母液將不需要的銅除去。因為蝕刻母液與銅反應，蝕刻母液中二價銅離子被還原成一價銅離子，需用氧化劑將一價銅離子氧化成二價銅離子，母液中氧化劑的含量越來越低。當氧化劑含量低至一定值時，自動添加系統啟動，將蝕刻子液加入到酸性蝕刻母液中，多余的母液被排掉，在此過程中，氧化劑含量迅速升高，當氧化劑含量達到一定值時，自動添加系統停止。此外，因為蝕刻母液與銅反應，蝕刻母液中溶入了銅，母液的比重越來越高。當比重達到一定值時，自動添加系統啟動，將水加入到酸性蝕刻母液中，多余的母液被排掉，在此過程中，比重逐漸升高，當比重達到一定值時，自動添加系統停止。由于蝕刻子液中不含銅，因此母液的比重也部分由蝕刻子液調整。在蝕刻中，上述過程循環出現。蝕刻母液從開缸后，可不需更換。

由于蝕刻工序品質的高低，直接影響最終印刷電路板成品的質量，因此需要不斷對蝕刻液進行改進。

發明內容

本發明人經過大量研究發現，在酸性蝕刻液中加入金屬硝酸鹽尤其是堿金屬硝酸鹽可顯著提高蝕刻速率。因此，本發明的目的是對現有技術進行改進，提供一種蝕刻速率更高的酸性蝕刻液。金屬硝酸鹽促進劑可加入目前常規的氯化銅體系酸性蝕刻液中，配合自動添加系統使用，蝕刻速率更高，成本更低。

本發明提供一種酸性蝕刻液，其特征在于：包含二價銅離子和作為蝕刻速率促進劑的金屬硝酸鹽。

所述金屬硝酸鹽優選為堿金屬硝酸鹽，特別優選為硝酸鈉或硝酸鉀。

所述酸性蝕刻液中金屬硝酸鹽的濃度優選在0.01-0.70g/L的范圍內，更優選在0.1-0.5g/L的范圍內。

所述二價銅離子優選來源于氯化銅、溴化銅、硫酸銅、或氧化銅。

一種實施方案中，所述酸性蝕刻液優選還包含鹽酸。另一種實施方案中，所述酸性蝕刻液優選還包含氯化鈉、氯化銨或氯化鉀。

另一方面，本發明提供一種金屬硝酸鹽在用于制造印刷線路板的酸性蝕刻中作為蝕刻速率促進劑的用途。所述金屬硝酸鹽優選為堿金屬硝酸鹽，特別優選為硝酸鈉或硝酸鉀。

我們對含不同濃度硝酸鉀的氯化銅體系酸性蝕刻液的蝕刻速率進行了考察。對比實驗結果表明，加到氯化銅體系酸性蝕刻液中的硝酸鉀濃度達到0.50g/L時，蝕刻速率可提高10％。

本發明對照現有技術的有益效果是，本發明的酸性蝕刻液速率促進劑可以有效的提高酸性蝕刻液的蝕刻速率、并且成本比較低。

附圖說明

附圖為本發明的酸性蝕刻液中硝酸鉀的濃度與蝕刻速率的關系圖。

具體實施方式

以下結合4個實施例作進一步詳述。

由于在酸性蝕刻過程中發生了如下反應：

(1)CuCl2+Cu→2CuCl(一價銅化合物不溶于水，附著在印刷線路板的表面)

(2)CuCl+2HCl→[CuCl3]^2-+2H+(一價銅化合物與氯離子形成絡合物，溶于母液中)

(3)[CuCl3]^2-+氧化劑→CuCl2(一價銅化合物通過氧化物再生為二價銅化合物)

從中可以看出，二價銅化合物具有蝕刻能力，而一價銅化合物沒有蝕刻銅的能力。為了提高蝕刻速率，必須讓蝕刻母液中二價銅化合物維持較高的濃度，即氧化劑的再生速率要快。氧化性強的硝酸鹽，其再生二價銅化合物的速率應較高。

為了證實本發明的設想，在酸性蝕刻線上進行了實驗，其中將本發明的蝕刻速率促進劑硝酸鉀添加到常用氯化銅體系酸性蝕刻的母液中，4個實施例中硝酸鉀的濃度分別為0.10g/L、0.20g/L、0.25g/L、0.50g/L。

首先測定沒有加入硝酸鉀時的蝕刻速率。用于測試的蝕刻母液的主要組成及濃度如下：

蝕刻母液

Cu離子濃度：2.2mol/L

鹽酸：2.2mol/L

水：余份

蝕刻機為亞智公司的蝕刻線，蝕刻液經可調節噴淋壓力的噴淋管到達印刷電路板的表面。實驗時，噴淋壓力為0.2-0.25MPa，蝕刻液溫度為50℃。