酸性蚀刻液
一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备的制作方法
一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备的制作方法1. 背景在电子制造业中，蚀刻是必不可少的工艺之一。
酸性蚀刻液常用于蚀刻金属表面，例如铜和铝。
在蚀刻过程中，产生大量的废液和固体废物，需要排放和处理。
酸性蚀刻液中的固体废物主要是金属颗粒和废蚀刻液，随着时间的推移会堆积在过滤器中，降低过滤效率和过滤速度。
因此，设计一种便于清渣的酸性蚀刻液过滤设备变得十分重要。
2. 设备原理该设备是一种酸性蚀刻液过滤器，并结合了净化废液的功能。
其原理如下：1.酸性蚀刻液通过进口管道进入该设备，经进口管道旁的过滤器过滤，去除大颗粒废物；2.经过过滤后的蚀刻液通过管道进入设备主体，主体下端放置一层化学填料，可以中和或吸收酸性蚀刻液中的组分；3.蚀刻液借助自身的涌动和喷嘴等结构，形成一种旋涡流，旋涡流的高速涡流变化使得废渣无法沉积，蚀刻液在过滤器内不断流动循环；4.蚀刻液通过过滤器中的过滤材料和多孔过滤器的双重过滤，去除小颗粒废物；5.在流经管道末端的过滤材料前，设有出水管道。
若处理废液中加入 NaOH，蚀刻液中的金属离子可中和成金属氢氧化物，使其变成沉淀物；若处理废液中加入 Na2S，蚀刻液中的金属离子可与 Na2S 反应生成沉淀物，可将沉淀物捞出或通过其他途径处理。
3. 设备材料3.1 主体部分•不锈钢•玻璃纤维增强塑料•聚丙烯•聚四氟乙烯3.2 化学填料•碳酸氢钠•碳酸钙•碳酸镁•活性炭•高岭土3.3 过滤材料•纤维素膜•陶瓷膜•多孔石墨•阳离子膜•钠膜3.4 其他材料•泵•进口管道•出口管道•过滤器•夹具•紧固件•密封条4. 制作方法4.1 制作主体部分1.按照设计要求购买主体部分所需材料；2.将所选用的材料按照合理的尺寸切割，并打磨边缘；3.部件焊接，用紧固件进行固定，并且安装阀门。
4.2 制作化学填料1.按照设计要求购买化学填料所需材料；2.将所选用的材料按照合理的尺寸切割或者研磨成粉末；3.将填料装配到主体的底部。
一种酸性蚀刻液可循环再生工艺的研究的开题报告
一种酸性蚀刻液可循环再生工艺的研究的开题报告一、选题背景随着电子工业的飞速发展，印刷线路板已成为各种电子器件的基础，并广泛应用于通信、自动控制、电脑等领域。
印刷线路板的制造中，酸性蚀刻液是不可缺少的一环，被广泛应用于印刷线路板的制造中。
传统的酸性蚀刻液一般采用盐酸或硫酸作为主要成分，但作为一种危险化学品，在使用、储存、运输等方面都存在较大的安全隐患。
此外，蚀刻液中各类金属离子、有机物等物质造成了浪费，对环境造成了不良影响。
因此，如何实现蚀刻液的循环再生，减少资源浪费，减少环境污染，一直是印刷线路板制造领域需要解决的问题。
二、研究目的和意义本研究旨在探究一种可循环再生的酸性蚀刻液，通过对新型酸性蚀刻液在印刷线路板制造中的应用进行研究，提高其蚀刻效率和质量，同时探索其循环再生的机理和方法，为实现印刷线路板制造过程的绿色化、循环化提供技术支持，有重要的现实意义。
三、研究内容1.研究新型酸性蚀刻液的组成及性能，并对其蚀刻效率和质量进行评估。
2.探究新型蚀刻液的循环再生机理和方法，通过失效机理和再生机理研究，明确蚀刻液循环再生的条件和方法。
3.开发可行的循环再生酸性蚀刻液再生工艺，包括理论评估、工艺参数确定、设备设计等。
4.对循环再生酸性蚀刻液进行性能测试和应用实验，验证其是否可适用于印刷线路板的制造过程，评估其经济效益和环境效益。
四、预期成果1.新型酸性蚀刻液的组成及性能研究成果。
2.蚀刻液的循环再生机理及再生条件研究成果。
3.可行的酸性蚀刻液循环再生工艺方案，包括理论评估、工艺参数设计和设备设计。
4.针对新型循环再生酸性蚀刻液进行性能测试和应用实验成果，评估经济效益和环境效益。
五、研究方法1.实验法：通过对新型酸性蚀刻液及其循环再生过程的实验研究，从蚀刻效率、蚀刻质量等方面评估其性能。
2.数据采集与分析法：采集蚀刻液的相关参数数据，包括PH值、温度、时间、反应速率等，利用统计学方法进行数据分析，对新型蚀刻液的蚀刻效果、成本等参数进行评估。
蚀刻液蚀刻的故障类型、产生原因和解决方法
故障类型
产生主要原因
解决办法
蚀刻速率降低
由于工艺参数控制不当引起的。
检查及调整温度、喷淋压力、溶液比重、PH值和氯化铵的含量等工艺参数到规定值。
蚀刻液出现沉淀
1.氨的含量低2，水稀释过量
3.溶液比重过大
1.调整PH值到达工艺规定值。
2.调整时严格按工艺规定执行
1.首件试验，确定蚀刻时间
2.蚀刻前检查板面，要求无残膜、无抗蚀金属渗镀
蚀刻液蚀刻的故障类型、产生原因和解决方法
一、酸性氯化铜蚀刻液蚀刻的故障类型、产生原因和解决办法
故障类型
产生主要原因
解决办法
蚀刻速率降低
1.蚀刻液的温度低
2.淋压力过低
3.蚀刻液的化学组℃
2.调整喷淋压力到规定值
3.分析后进行调整
蚀刻液出现沉淀
络合剂氯离子不足
分析后补加盐酸
光致抗蚀剂被破坏
1.酸过量
2.板面清洗不干净
3.曝光不适当
4.涂复液态抗蚀剂时烘烤不当
1.用氢氧化钠中和或者用水稀释进行调整
2.加强板面清洁处理
3.用光密度表检查曝光时间
4.调整烘烤温度
在铜表面有黄色或白色沉淀
蚀刻液的氯离子和酸度太低
1.分析后补加盐酸
2.采用5%盐酸溶液清洗板面后再彻底用水清洗干净
3.排放出部分比重高的溶液，经分析后补加氯化铵和氨的水溶液，使蚀刻液的比重调整到工艺允许的范围。
抗蚀镀层被浸蚀
1.蚀刻液PH值过低
2氯离子含量过高
1.调整到合适的PH值
2.调整氯离子浓度到规定值
铜表面发黑，蚀刻不动
蚀刻液中氯化铵含量过低
酸性蚀刻液工艺报告
Ｃｕ２＋浓 度 变 化 ： 添 ￣１１Ｈ２０控 制 比 重 ； 酸 当量 变化 ：添 ￣ＩＩＨＣＬ控 制酸 当量 ； Ｃｕ２＋／Ｃｕ＋变 化 ：添加 蚀刻 液 ，控 ￣ＪｕＪＯＲＰ值
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Ｃ Ｃ １毫 Ｉｌ！露与Ｉ４；蓑
Ｈｃｌ产 能 ：
１ ０ｓｆｔ／ＫＧ
Ｈ２Ｏ２产 能 ：
２２ｓｆｔ／ＫＧ
ＨＣＬ产 能 ：
５．５ｓｆｔ／ＫＧ
广 东 达 进 电 子 科 技 有 限 公 司，，李 杰 【文 】
ＮａＣＩＯ３／ＮａＣＩＯ系列 单 位 成 本 比ＨＣＩ／Ｈ２０２系列 节 省 近 １ ２％
二 、 主 要 成 份 及 功 能 ： ＮａＣ１０３ 一 一氧 化剂 安 定 剂 一 一抑 制 ＮａＣＩＯ３分 解 护 岸 剂 一 一降 低 侧 蚀 润 湿 剂 一 一蚀 刻 均 匀 一 致 性 终合 剂 一 一稳定 蚀 刻速 率
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酸 性 蚀刻滚工 艺 报告
为 配 合 国 内 ＰＣＢ产 业 的 飞 速 发 展 而 开 发 的 ＨＣＬ／ＮａＣＩＯ３再 生 型 酸 性 蚀 刻 系统 。 随 着 ＰＣＢ产 量 的提 升 、产 品的精 密度 越来 越 高 、安全 生 产 日益 重 要 、环 保 的 要 求越 来 越 苛 刻 ，传 统 的 ＨＣＬ／Ｈ２０２再 生 型 酸 性 蚀 刻 系 统 逐 渐 不 能 满 足 ＰＣＢ产 业 的 需 求 和 环 保 要 求 ，我 司 的 ＨＣＬ／ＮａＣＩＯ３的 酸 性 蚀 刻 系 统 具 有 更 安 全 、环 保 、低 酸 度 、低 成 本 、蚀刻 速度 快 、侧 蚀 小等 诸 多优 点 。
酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统
酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统1.引言蚀刻液是一种用于蚀刻金属表面的溶液，常用于电子设备制造行业中的电路板制作。
然而，传统的蚀刻液使用后会产生大量废液，其中含有酸碱性物质及金属离子等有害物质。
为了回收利用这些资源，并减少对环境的影响，发展酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统是一种重要的研究方向。
2.酸碱性蚀刻液再生技术2.1过滤2.2中和2.3电析酸碱性蚀刻液中所含有的金属离子可以通过电析的方法进行回收。
电析是利用电流通过液体中的金属离子，将其电化学还原成金属沉积在电极上。
通过这种方法，可以将酸碱性蚀刻液中的金属资源回收利用，同时减少对环境的污染。
3.铜回收系统技术在酸碱性蚀刻液再生过程中，铜是一种常见的金属资源。
铜回收系统技术主要包括电解、溶剂萃取等方法。
3.1电解电解是一种通过电流的作用将溶液中的金属离子还原成金属的方法。
在铜回收系统中，可以利用电解的方法将酸碱性蚀刻液中的铜离子电化学还原成铜金属。
这种方法具有高效、环保的特点，能够有效地回收利用酸碱性蚀刻液中的铜资源。
3.2溶剂萃取溶剂萃取是通过溶剂选择性地吸附和分离溶液中的特定成分的方法。
适当选择合适的溶剂，可以实现对酸碱性蚀刻液中的铜离子的吸附和回收。
这种方法具有操作简单、回收率高的特点，是一种常用的铜回收系统技术。
4.酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统的优势4.1资源回收利用通过再生技术可以将酸碱性蚀刻液中的酸碱物质和金属离子回收利用，减少对自然资源的消耗。
4.2环境友好再生系统能够有效地处理和减少酸碱性蚀刻液中的废液，减少对环境的污染。
4.3经济效益通过再生和回收技术，可以降低酸碱性蚀刻液的成本，提高资源利用效率，从而带来经济效益。
5.结论酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统是一种重要的研究方向，通过过滤、中和和电析等方法可以实现酸碱性蚀刻液的再生和回收利用。
通过电解和溶剂萃取等方法可以实现酸碱性蚀刻液中的铜离子的回收。
这些技术具有资源回收利用、环境友好和经济效益等优势，对于推动电子设备制造行业的可持续发展具有重要意义。
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2CuCl + Cl2 → 2CuCl2
净反应： Cu + Cl2 → CuCl2
※ 因为氯气管理比较困难，目前只有在美国比较大的PCB厂使用
三、双氧水／盐酸
最高可蚀刻铜约160克/公升 Cu + CuCl2 → 2CuCl HCl的酸值控制在2~3N 2CuCl + H2O2 + 2HCl → 2CuCl2 + 2H2O 净反应：Cu + H2O2 + 2HCl →CuCl2 + 2H2O
※双氧水贮存/稳定性较困难，而且实际消耗盐酸，比用氯气法成本高
酸性蚀刻液的概况
四、氯酸钠／盐酸
最高可蚀刻铜约180克/公升 3Cu + 3CuCl2 → 6CuCl HCl之酸值控制在2.5N以下 6CuCl + NaClO3 + 6HCl → 6CuCl2 + 3H2O + NaCl 净反应： 3Cu + NaClO3 + 6HCl → 3CuCl2 + 3H2O + NaCl ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ 优点：A 于双氧水法比较，盐酸的反应量相同，但盐酸带出量则因浓度为 2.5N一下而大量减少。 B 氯化钠氧化当量为双氧水的三倍，所以双氧水使用量为氯化钠的三倍。 ������ ������ ������ ������ C 目前国外大量使用成本约低于双氧水法10～15%，而且试用小于4mil细 线生产fine line制作。
若发生下列反应则会发生沉淀物
4CuCl2 + FeCl2 + O2 → 2CuCl Cu O + FeCl3 （黑绿色）
※目前多使用于铁/镍合金蝕刻，如导线架业，PCB厂较少使用。
酸性蚀刻液的概况
二、氯气／盐酸
最高可蚀刻铜约180克/公升 Cu + CuCl2 → 2CuCl 加入1～3N HCl使反应加快，但盐酸不 参与反应，只有带出消耗。
酸、碱性蚀刻液的比较
性能对比
碱性蚀刻液 控制 蚀刻速度 补充药液 自动控制成本 毒性
温度、比重及PH值 约1mil/min 氨水 低 低 因有金属馁错合物, 较不易处理
酸性蚀刻液
温度、比重、HCl及ORP(氧化/还原电位) 约0.5mil/min
H2O2、HCl
高
高
PH调整即可分离出铜渣
水洗水处理
实际生产中通常采用比重法，控制铜含量为120~150克/升
酸性蚀刻液的概况
一、氯化铁/盐酸
FeCl3 w/w约40%，HCl约5%，能蚀铜约70克/公升 ������ FeCl ������ ������ 3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl 补充HCl防止沉淀 蚀刻原理： FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl -----------（1） FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2--------（2） CuCl2 + Cu → 2CuCl---------------------（3） （3）式取代（1）式进行蚀铜反应
在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内 Cu2+浓度的影响
Cu2+浓度低于2mol/L时 蚀刻速率较低 2mol/L时速率较高 随着蚀刻反应的不断 进行，蚀刻液中铜的 含量会逐渐增加 铜含量增加到一定浓度 时，蚀刻速率就会下降
Байду номын сангаас
为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率 必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内
※目前业界最常用的即为H2O2/HCl系统和NaClO3/HCl系统这两种酸 性蚀刻液。
酸性蚀刻液的概况
酸性蚀刻反应原理分析
以NaClO3/HCl系统为例 1.1、蚀铜反应：铜可以三种氧化状态存在，板面上的金属铜Cu0，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Cu0可在蚀刻槽 液中被Cu2+氧化而溶解，见下面反应式（1） 3Cu + 3CuCl2 → 6CuCl ------------- （1） 1.2、再生反应：金属铜Cu0被蚀刻槽液中的Cu2+氧化而溶解，所生成的2Cu+ 又被自动添加进蚀刻槽液中的氧化剂和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Cu0发生反应，因此使蚀刻液能将更多的金属铜 Cu0咬蚀掉。这就是蚀刻液的循环再生反应，见下面反应式（2） 6CuCl + NaClO3 + 6HCl → 6CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- （2） 1.3、净反应： 3Cu + NaClO3 + 6HCl → 3CuCl2 + 3H2O + NaCl ------------- （3）
适用领域 抗蚀剂
������干膜、液态光致抗蚀剂等
������ 1.蚀刻速率易控制, 蚀刻液在稳定 状态下能达到高的蚀刻质量 2.溶铜量大 3.蚀刻液容易再生与回收, 从而减 少污染
������
主要特点
1.蚀刻速率快,可达70μm/min以上 侧蚀小 2.溶铜能力高, 蚀刻容易控制 3.蚀刻液能连续再生循环使用, 成本低
生成的氯 化亚铜不 易溶于水 在铜的表 面形成膜
阻止反 应进一 步进行
过量Cl-与 氯化亚铜 络合形成 可溶性的 络离子 (CuCl3)2-
从铜表 面上溶 解下来
提高蚀 刻速率
影响蚀刻液的因素
Cu+浓度的影响
根据蚀刻反应机理，随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。 较微量的Cu+就会显著的降低蚀刻速率。
影响蚀刻液的因素
影响蚀刻速率 主要因素 Cl-的浓度 Cu+的浓度 Cu2+的浓度 蚀刻液的温度
Cl-浓度的影响
当盐酸浓度升高时 蚀刻时间减少 盐酸浓度不可超过6N， 高于6N盐酸的挥发量 大且对设备腐蚀，并且 随着酸浓度的增加，氯 化铜的溶解度迅速降低
添加Cl-可以提高蚀刻速率的原因 氯化铜 溶液中 发生铜 的蚀刻
酸、碱性蚀刻液的比较
组成与特点
碱性蚀刻液 主要成分
氯化铜、盐酸、 氯化钠或氯化胺 一般适用于多层印制板的外层 电路图形的制作或微波印制板 阴板法直接蚀刻图形的制作
酸性蚀刻液
氯化铜、氨水、氯化氨, 补助成 分为氯化钻、氯化钠、氯化胺或 其它含硫化合物以改善特性 一般适用于多层印制板的内层 电路图形的制作及纯锡印制板 的蚀刻 图形电镀之金属抗蚀层如镀覆金、 ������ 镍、锡铅合金