蝕刻液及使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法
【專利摘要】本發明提供一種蝕刻液及使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，所述蝕刻液以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下：二水合氯化銅，130-250g/L；30％鹽酸，100-150mL/L；氯化銨，26.7-128.4g/L；護岸劑，0.5-16g/L；輔助溶劑，2-6g/L；其中，所述護岸劑為緩蝕劑，所述輔助溶劑為多元醇。所述蝕刻液是一種高溶銅、蝕刻速率快的酸性蝕刻液，不含雙氧水或次氯酸鈉，使用低酸含量，配以輔助溶劑及護岸劑，達到提高蝕刻速率的同時減輕側蝕的目的，使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，能在短長度內較快完成蝕刻，蝕刻出來的線路平直，蝕刻因子高，因而可用于加工軟性線路板的細線路。
【專利說明】蝕刻液及使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及PCB生產領域，特別涉及一種蝕刻液及使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法。
【背景技術】
[0002]印刷線路板的生產流程包括:前處理一干膜曝光、顯影一蝕刻一褪膜。其中蝕刻步驟包括將顯影后的覆銅板置于蝕刻液中，利用蝕刻液與銅發生的氧化還原反應將非線路部位的銅面除去，獲得完整線路。[0003]在蝕刻過程中，我們希望蝕刻是垂直的，然而蝕刻劑的作用是向所有方向的，在實際操作過程中，蝕刻作用經常會攻擊到阻劑下面圖形的邊緣部分，隨著液體的攪動，銅被逐漸溶解，邊緣蝕刻擴大，最后導體壁變成傾斜的，而不是垂直的，這個現象就叫做側蝕。導線厚度(不包括鍍層厚度)與側蝕量的比值稱為蝕刻因子，可以用蝕刻因子的高低來衡量側蝕量的大小，蝕刻因子越高，側蝕量越少。
[0004]在印制板的蝕刻操作中，希望有較高的蝕刻因子，而軟性電路板因輕、薄、繞軟的原因，蝕刻時為了保證較高的蝕刻因子，蝕刻的噴壓不能太高，故蝕刻速率不快，設備長度需設計比較長，進而導致生產效率相對較低；且軟性線路板細線(如2/2mil規格線路)蝕刻時這個情況尤為嚴重。
[0005]因此，有必要針對軟性電路板的特點，對蝕刻液進行進一步的研究，找到一種蝕刻速率較快蝕刻因子較高的軟性電路板細線蝕刻液。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于針對軟性電路板的特點，設計一種高溶銅、蝕刻速率快的酸性蝕刻液，使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，能在短長度內較快完成蝕刻，蝕刻出來的線路平直，蝕刻因子高。
[0007]為實現上述目的，本發明提供一種蝕刻液，以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下:
[0008]二水合氯化銅，130-250g/L ；
[0009]30%鹽酸，100_150mL/L ；
[0010]氯化銨，26.7-128.4g/L ；
[0011]護岸劑，0.5_16g/L ;
[0012]輔助溶劑，2_6g/L;
[0013]其中，所述護岸劑為緩蝕劑，所述輔助溶劑為多元醇。
[0014]優選的，所述緩蝕劑為巰基苯駢噻唑、苯并三氮唑、或甲基苯駢三氮唑，所述輔助溶劑為乙二醇或1、4 丁二醇。
[0015]更優選的，所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
[0016]更優選的，所述蝕刻液，以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下:[0017]二水合氯化銅，150g/L ；
[0018]30% 鹽酸，130mL/L ;
[0019]氯化銨，100g/L;
[0020]苯并三氮唑，10g/L ；
[0021]乙二醇或1，4 丁二醇，5g/L。
[0022]本發明還提供一種使用所述的蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，包括如下步驟:
[0023]步驟I，提供待蝕刻的軟性線路板及搖擺噴淋蝕刻機；
[0024]步驟2，配制蝕刻液并加入搖擺噴淋蝕刻機中，設置搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻的噴壓和蝕刻液溫度；
[0025]步驟3，將待蝕刻的軟性線路板安置于搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻區，啟動搖擺噴淋蝕刻機,通過搖擺噴淋蝕刻機將蝕刻液噴淋到待蝕刻的軟性線路板上對其進行蝕刻,蝕刻完成后停止搖擺噴淋蝕刻機。
[0026]優選的，所述蝕刻液以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下:
[0027]二水合氯化銅，150g/L ；
[0028]30 % 鹽酸，130mL/L ；
[0029]氯化銨，100g/L;
[0030]苯并三氮唑，10g/L ；
[0031]乙二醇或1，4 丁二醇，5g/L。
[0032]優選的，所述搖擺噴淋蝕刻機包括一聚丙烯槽體。
[0033]優選的，所述步驟2中，設置搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻的噴壓為上噴1.8±0.2kg/cm2，下噴 1.0±0.2kg/cm2，蝕刻液溫度為 40_55°C。
[0034]優選的，所述待蝕刻的軟性線路板為18um底銅+IOum電鍍銅的軟性線路板，所述步驟3中保持有效蝕刻時間為50-80秒即完成蝕刻。
[0035]本發明的有益效果:本發明的蝕刻液針對軟性電路板的特點進行設計，是一種高溶銅、蝕刻速率快的酸性蝕刻液，不含雙氧水或次氯酸鈉，使用低酸含量，配以輔助溶劑及護岸劑，蝕刻過程中在線路兩側形成相對穩定的有機保護膜，從而達到提高蝕刻速率的同時減輕側蝕的目的，使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，能在短長度內較快完成蝕刻，蝕刻出來的線路平直，蝕刻因子高，因而可用于加工軟性線路板的細線路。
[0036] 為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]下面結合附圖，通過對本發明的【具體實施方式】詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。
[0038]附圖中，
[0039]圖1為使用本發明的蝕刻液的進行軟性線路板細線蝕刻的方法的流程圖。
【具體實施方式】[0040]為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0041]本發明提供一種蝕刻液，以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下:
[0042]二水合氯化銅，130-250g/L ；
[0043]30%鹽酸，100-150mL/L ；
[0044]氯化銨，26.7-128.4g/L ；
[0045]護岸劑，0.5_16g/L ;
[0046]輔助溶劑，2_6g/L。
[0047]其中所述護岸劑為緩蝕劑，如巰基苯駢噻唑、苯并三氮唑、甲基苯駢三氮唑等，所述緩蝕劑能在軟性線路板銅箔表面形成保護膜，在本實施例中優選苯并三氮唑作為為護岸劑。所述輔助溶劑為多元醇，其與溶劑水的相容性非常好，能夠調節水、緩蝕劑與軟性線路板銅箔的附著效果，引導緩蝕劑在線路兩側形成相對穩定的有機保護膜，進而達到對細線路的護岸作用；在本實施例中優選乙二醇或1、4 丁二醇等作為輔助溶劑。
[0048]在蝕刻過程中，二水合氯化銅中的Cu2+具有氧化性，能將覆銅板板面上的銅氧化成Cu+,其反應如下:
[0049]蝕刻反應:Cu+CuCl2— Cu2Cl2,
[0050]形成的Cu2Cl2是不易溶于水的，進而添加氯化銨進一步提供Cl_，在有過量Cl—存在下，Cu2Cl2能形成可溶性的絡離子，其反應如下:
[0051 ]絡合反應:Cu2Cl2+4Cr — 2 [CuCl3]2，
[0052]隨著銅的蝕刻，蝕刻液中的Cu+越來越多，蝕刻能力很快就會下降。為了保持蝕刻能力，可以通過打氣及加強抽風等各種方式對蝕刻液進行再生，使Cu+重新轉變成Cu2+，繼續進行正常蝕刻，其反應如下:
[0053]再生反應:2Cu2C12+4HC1+02— 4CuC12+2H20。
[0054]在蝕刻過程中，輔助溶劑乙二醇或1，4 丁二醇等連同護岸劑苯并三氮唑共同作用，在線路兩側形成相對穩定的有機保護膜，這樣蝕刻液在光銅面的蝕刻速率要比線路兩側的蝕刻速率要快很多，從而達到提高蝕刻速率的同時減輕側蝕的目的。
[0055]本實施例中，所述蝕刻液優選包括溶質及各溶質濃度如下:
[0056]二水合氯化銅，150g/L ；
[0057]30 % 鹽酸，130mL/L ；
[0058]氯化銨，100g/L;
[0059]苯并三氮唑，10g/L ；
[0060]乙二醇或1，4 丁二醇，5g/L。
[0061]以本實施例的蝕刻液為例，介紹使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻方法。
[0062]請參閱圖1，使用該蝕刻液的進行軟性線路板細線蝕刻的方法，包括如下步驟:
[0063]步驟1，提供待蝕刻的軟性線路板及搖擺噴淋蝕刻機。 [0064]由于浸泡和鼓泡式蝕刻會造成較大的側蝕，潑濺和噴淋式蝕刻側蝕較小，尤以噴淋蝕刻效果最好，故而本實施例中選擇搖擺噴淋蝕刻機對待蝕刻的軟性線路板進行水平線搖擺噴淋蝕刻。
[0065]所述搖擺噴淋蝕刻機包括一聚丙烯(PP)槽體。[0066]步驟2，配制蝕刻液并加入搖擺噴淋蝕刻機中，設置搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻的噴壓和蝕刻液溫度。
[0067]在本實施例中噴壓為上噴1.8±0.2kg/cm2，下噴1.0±0.2kg/cm2可見與蝕刻PCB硬板時的噴壓(上噴2.8kg/cm2，下噴2.0kg/cm2)相比蝕刻軟性線路板時的噴壓明顯較小。所述蝕刻液溫度一般設置在40°C以上，本實施例中優選所述蝕刻液溫度為40-55°C，合理的設置蝕刻液的溫度能夠進一步控制蝕刻液的作用效果。
[0068]步驟3，將待蝕刻的軟性線路板安置于搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻區，啟動搖擺噴淋蝕刻機,通過搖擺噴淋蝕刻機將蝕刻液噴淋到待蝕刻的軟性線路板上對其進行蝕刻,蝕刻完成后停止搖擺噴淋蝕刻機。
[0069]在本實施例中所述蝕刻區即為所述聚丙烯槽體，一般將待蝕刻的軟性線路板夾到包膠夾具上，然后放到聚丙烯槽體上，然后進行噴淋蝕刻。蝕刻完成與否我們一般通過蝕刻時間進行控制，而蝕刻時間隨待蝕刻的軟性線路板的規格的改變而改變，這個時間可以通過有限次實驗進行調整和確定，以18um底銅+IOum電鍍銅的軟性線路板為例，保證有效蝕刻時間大概需50-80秒即可完成蝕刻。
[0070]采用上述進行軟性線路板細線蝕刻的方法，生產出來的軟性線路板中2/2mil線路平直，其蝕刻因子達到3.1，達到品質要求。
[0071]本發明的蝕刻液針對軟性電路板的特點進行設計，是一種高溶銅、蝕刻速率快的酸性蝕刻液，不含雙氧水或次氯酸鈉，使用低酸含量，配以輔助溶劑及護岸劑，蝕刻過程中在線路兩側形成相對穩定的有機保護膜，從而達到提高蝕刻速率的同時減輕側蝕的目的，使用該蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，能在短長度內較快完成蝕刻，蝕刻出來的線路平直，蝕刻因子高 ，因而可加工細線路。
[0072]以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種蝕刻液，以水作為溶劑，其特征在于，包括溶質及各溶質濃度如下: 二水合氯化銅，130-250g/L ； 30%鹽酸，100-150mL/L ；
氯化銨，26.7-128.4g/L ； 護岸劑，0.5-16g/L ； 輔助溶劑，2-6g/L; 其中，所述護岸劑為緩蝕劑，所述輔助溶劑為多元醇。
2.根據權利要求1所述的蝕刻液，其特征在于，所述緩蝕劑為巰基苯駢噻唑、苯并三氮唑、或甲基苯駢三氮唑，所述輔助溶劑為乙二醇或1、4 丁二醇。
3.根據權利要求2所述的蝕刻液，其特征在于，所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
4.根據權利要求2所述的蝕刻液，其特征在于，包括溶質及各溶質濃度如下: 二水合氯化銅，150g/L ； 30% 鹽酸，130mL/L ； 氯化銨，100g/L ； 苯并三氮唑，10g/L ； 乙二醇或1，4 丁二醇，5g/L。
5.一種使用如權利要求1所述的蝕刻液進行軟性線路板細線蝕刻的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，提供待蝕刻的軟性線路板及搖擺噴淋蝕刻機； 步驟2，配制蝕刻液并加入搖擺噴淋蝕刻機中，設置搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻的噴壓和蝕刻液溫度； 步驟3，將待蝕刻的軟性線路板安置于搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻區，啟動搖擺噴淋蝕刻機,通過搖擺噴淋蝕刻機將蝕刻液噴淋到待蝕刻的軟性線路板上對其進行蝕刻,蝕刻完成后停止搖擺噴淋蝕刻機。
6.如權利要求5所述的進行軟性線路板細線蝕刻的方法，其特征在于，所述蝕刻液以水作為溶劑，包括溶質及各溶質濃度如下: 二水合氯化銅，150g/L; 30% 鹽酸，130mL/L ； 氯化銨，100g/L; 苯并三氮唑，10g/L; 乙二醇或1，4 丁二醇，5g/L。
7.如權利要求5所述的進行軟性線路板細線蝕刻的方法，其特征在于，所述搖擺噴淋蝕刻機包括一聚丙烯槽體。
8.如權利要求5所述的進行軟性線路板細線蝕刻的方法，其特征在于，所述步驟2中，設置搖擺噴淋蝕刻機的蝕刻的噴壓為上噴1.8±0.2kg/cm2，下噴1.0±0.2kg/cm2，設置蝕刻液溫度為40-55°C。
9.如權利要求5所述的進行軟性線路板細線蝕刻的方法，其特征在于，所述待蝕刻的軟性線路板為18um底銅+IOum電鍍銅的軟性線路板，所述步驟3中保持有效蝕刻時間為50-80秒即完成蝕刻。
【文檔編號】C23F1/18GK103952702SQ201410181502
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】方鴻昌, 王文劍 申請人:深圳市實銳泰科技有限公司