AS-301型酸性蚀刻液蚀刻机理、影响因素分析

AS-301型酸性蚀刻液蚀刻机理、影响因素分析

刘军

惠州市臻鼎环保科技有限公司广东惠州516000

摘要：本文主要针对AS-301型号酸性的蚀刻液基本蚀刻机理及其相关影响因素进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。

关键词：AS-301型；酸性；蚀刻液；蚀刻机理；影响因素；

前言：

AS-301型号酸性的蚀刻液，属于专门对于PCB式多层板的蚀刻所研发出氯化铜新型蚀刻液，其具备着气味淡、无沉淀、快速蚀刻等优势，以下为对该AS-301型号酸性的蚀刻液基本蚀刻机理及其相关影响因素具体介绍：

1、概述蚀刻机理

AS-301型号酸性的蚀刻液，内含有机的添加剂，会促使乙氧基苯脲（C9H12N2O2）高分子的聚合物，遇到铜面后生成一层薄膜，经喷射解体，其压力只会作用在正面膜当中，在线路侧面膜会由于较小压力，并不会有解体情况出现，对线路可起到防侧蚀保护作用，导致铜最外侧电子处于加速状态，铜自身活泼度逐渐提升，易于氧化Cu+及Cu，加速作用较为明显。通过对氯酸钠、氯化钾、氯化铜、盐酸类型酸性的蚀刻液基本性能分析后可了解到，伴有蚀刻持续，Cu2+蚀刻的速率自较高浓度盐酸轨道当中快速跃迁至低浓度盐酸轨道中，低轨道蚀刻速率略有提升，但出于缓和状态，延缓氯化铜（CuCl2）达铜离子极限浓度，进一步缓解反应热传热、释放对于设备各项标准，添加了氯酸钠后，蚀刻速率得以提升，如下为蚀刻基本机理：①氯化铜（CuCl2）蚀刻反应。铜出于一般状况之下，主要以三种的氧化状态所存在着，即为不常见亚铜离子Cu+、蓝色离子Cu2+、铜原子Cu，蚀刻实质意义上属于金属铜含有着Cu+酸性的蚀刻液逐渐被氧化反应及溶解，基本反应机理即为：Cu+Cu2+→2Cu+；②基本反应机理。该AS-301型号酸性的蚀刻液具体蚀刻期间，Cu+、Cu2+应当以氯化亚铜（CuCl）、氯化铜（CuCl2）存在着，而事实意义上二者是与氯化氢（HCl）形成了一个较为庞大的络合物，并在蚀刻液内存在着，化学反应基本列式为：铜（Cu）+四氯合铜II酸（H2CuCl4）→亚铜合三氯酸（H2CuCl3）+氯化亚铜（CuCl）{可溶}；氯化亚铜（CuCl）+盐酸（2HCl）→亚铜合三氯酸（H2CuCl3）{不可溶}。那么，从上述蚀刻基本机理当中即可了解到，铜离子实际浓度高低与否，直接关系着铜离子Cu2+活性激发及蚀刻实际速率提升。

2、相关影响因素分析

2.1添加剂的含量方面

配置5种蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：该AS-301型号酸性的蚀刻液会伴随添加剂实际含量增加而处于线性增长状态。在添加剂实际含量达10g/L后，其蚀刻的速率即为13.73µm/min；在添加剂实际含量达14g/L后，其蚀刻的速率即为14.51µm/min；在添加剂实际含量达18g/L后，其蚀刻的速率即为16.28µm/min。但是，添加剂实际含量不易过于高，这主要是由于添加剂极易在板面上出现结晶情况，存在较多残留物质，对样品总体外观会产生不利影响，更会增加总体成本。故而，添加剂实际含量应当以10-18g/L范围为宜。

2.2氯化氢（HCl）的含量方面

配置5种不同含量盐酸蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：在该AS-301型号酸性的蚀刻液当中，Cu+、Cu2+的存在形式为离子、络，铜离子有着不完全轨道的电子壳，可作为良好络合物的形成体。通常状况下，能够形成配位键为4个。在蚀刻液内所含过多Cl-、Cu2+时，便会以络合离子的形式存在着，而Cu+则会以[CuCl3]2-的络合离子而存在着。在蚀刻液当中HCl实际含量提升后，蚀刻速率增加幅度明显，蚀刻液内溶铜量得以显著提升，呈沿着直线逐渐上升的变化发展趋势。但是，其实际含量不易过于高。故HCl实际含量应当控制在2.0-3.0mol/L范围内。

2.3Cu+的含量方面

配置5种一价不同含量铜测试液，蚀刻温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：蚀刻液当中Cu+含量高低与否，直接影响着AS-301型号酸性的蚀刻实际速率，均表现为伴随Cu+含量逐渐提升，蚀刻速率迅速降低这一状态。由此便可了解到，通过将AS-301型号酸性的蚀刻液当中Cu+含量减少，能够有利于蚀刻速率的有效提升。

2.4氯化铜（CuCl2）的含量方面

进行5种氧化铜（CuCl2）不同含量的蚀刻液配置，把反应的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的蚀刻液内，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：处于＜200g/L范围，AS-301型号酸性的蚀刻液实际速率将伴随CuCl2实际含量增加而不断增长，但它的浓度基本上以跨越了200g/L范围（该时刻蚀刻速率即为14.49µm/min），蚀刻速率会处于平缓状态。在达350g/L后，所对应蚀刻的速率即为10.25µm/min，远不及于150g/L范围蚀刻速率83.60%。

2.5喷淋压力方面

配置5种蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：该AS-301型号酸性的蚀刻液，蚀刻段的蚀刻最佳喷淋压力应当以0.21MPa-0.26MPa（20-40psi）为宜。

2.6ORP方面

配置5种蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：该AS-301型号酸性的蚀刻液，ORP为525mV时，其蚀刻速率为17µm/min，而后不再增长，故ORP应以480mV-550mV为宜。

2.7粘度方面

配置5种蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：该AS-301型号酸性的蚀刻液实际黏度若越小，则其流动性就越佳，伴随蚀刻持续，蚀刻液自身黏度会随之增长，故黏度应当以9.15*103Pas为宜。

2.8温度方面

配置5种蚀刻的测试液，蚀刻的温度设定为50℃，把该5块10cm*15cmFR-4样品板各自放置于已配置完毕的试样当中，放置一段时间之后，可获取试验测试结果：该AS-301型号酸性的蚀刻速率会伴随温度的升高而逐渐提升，但不可过于高，以50℃为宜。温度若过于高，则会导致HCl出现过度挥发情况，蚀刻液内组分比例处于失调状态。

3、结语

综上所述，通过以上分析论述后我们对于AS-301型号酸性的蚀刻液基本蚀刻机理及其相关影响因素有了更加深入地认识与了解，可作为今后AS-301型号酸性的蚀刻液实践应用及各项技术操作的重要参考。

参考文献：

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