[发明专利]一种用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液

说明书

技术领域

    本发明涉及一种用于电化学蚀刻铜箔生产高精细线路的蚀刻液配方，特别涉及一种具有蚀刻速度稳定、蚀刻均匀、易再生和污染少等优点的无机盐蚀刻液，属于电子工业应用领域。

背景技术

目前所有电子仪器线路的设计与连接多是以印刷线路板为基础的，随着电子工业的科技进步，印制板向多层化、密集化的方向发展，蚀刻溶液配制方法逐步从过去的粗放型向专业化发展。蚀刻是印制线路板生产中的必要工序，覆铜板腐蚀法因其工艺成熟、精度较高，成为国内线路板生产的常用方法，但这种传统方法存在着工艺过程比较复杂，浪费大量铜材，对环境污染较大，线路板成本高等缺点。主要的蚀刻液有H₂O₂–H₂SO₄ 溶液、酸性氯化铜溶液及碱性氯化铜溶液。刘文彬采用一种以混合酸、氧化剂和乙醇按一定比例在常温下配制的蚀刻液，每腐蚀一块线路板只需1 ~ 2 min，并能防止铜板的侧腐蚀。田波分析了在微带精密蚀刻过程中影响蚀刻速率变化的诸多因素，优化了酸性氯化铜蚀刻工艺。

目前电子工业中腐蚀铜箔制作印制电路板(PCB)时经常采用的方法是“三氯化铁化学腐蚀法”， 三氯化铁腐蚀液有许多缺点，如：不能应用于反镀法新工艺，三氯化铁耗量大，腐蚀液容量小，劳动条件差等。处理使用过的溶液工艺较复杂，回收铜及再生三氯化铁都需较复杂的设备和较大的投资。这在中、小厂一般是很难做到的，大大限制了其应用。

随着线路板精度的提高, 线宽越来越细, 化学蚀刻工艺的侧蚀问题也越来越突出, 蚀刻液不稳定、蚀刻废液等问题至今尚无满意的解决方法。随着微电子技术的迅猛发展，大规模集成电路和超大规模集成电路的广泛应用, PCB的制造技术正向着高精度的方向发展，对蚀刻技术提出了更高更严的技术要求。当导线宽度大约≤75mm时，传统的三氯化铁化学蚀刻法已不能满足高精度的需求。因此很有必要在现有技术的基础之上，研发一种蚀刻速度稳定、蚀刻均匀用于电化学蚀刻高精细线路的蚀刻液。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种具有蚀刻精度高，蚀刻速度稳定、蚀刻均匀、易再生、污染少等优点的用于电化学蚀刻高精细线路的蚀刻液。该蚀刻液配制方法简单，生产成本低，可满足现代印制电路板设计要求。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液，它由下列物质制成：氯化钾、亚硝酸钾、磷酸钾、配位剂、添加剂和水。

 

作为优选方案，以上所述的无机盐蚀刻液中氯化钾的浓度为20至40 g/L、亚硝酸钾的浓度为20至40 g/L、磷酸钾的浓度为20至40 g/L、配位剂的浓度为50至100 g/L、添加剂的浓度为50至100g/L。

作为更优选方案，以上所述的用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液，所述的无机盐蚀刻液中氯化钾的浓度为40 g/L、亚硝酸钾的浓度为40 g/L、磷酸钾的浓度为40 g/L、配位剂的浓度为100 g/L、添加剂的浓度为100g/L。

本发明根据高精细线路的特点，通过大量实验筛选最佳的蚀刻液组成。通过检测实验结果表明，采用本发明提供的蚀刻液组成，蚀刻速度稳定、蚀刻均匀、适用于高精度线路的蚀刻，适用范围广泛。

作为优选方案，以上所述的用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液，所述配位剂为羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、EDTA二钠、柠檬酸钠中的一种或几种。本发明根据高精细线路的蚀刻特点和要求，经过大量实验筛选配位剂的种类和用量，实验结果表明本发明提供的无机盐蚀刻液蚀刻稳定、可直接回收铜、产生废液量微少、生产成本低廉。

作为优选方案，以上所述的用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液，所述添加剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种或几种。

作为优选方案，以上所述的用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液，所述无机盐蚀刻液酸碱度呈中性，pH值为6~8。采用本发明提供的无机盐蚀刻液，不会腐蚀设备和阴极材料。并且本发明提供的蚀刻液配合电化学蚀刻法可将铜箔的蚀刻精度可提升至10μm以下。并且与现有技术相比，无机盐蚀刻液的生产成本低，对设备的要求少，产生的污染物少且便于回收，具有很好的使用和推广价值。

本发明提供的无机盐蚀刻液的配制方法是将各组分按比例加于水中，搅拌均匀至各组分完全溶于水，配制得到无色澄清的蚀刻液。