FeCl3蝕刻原理的發(fā)現(xiàn):Fecl3蝕刻是最早使用的一·種用于銅及臺金蝕刻的加工方法,這種方法,原料容易獲得,價(jià)格便宜,配制簡單,易于操作,因此這一方法曾經(jīng)被廣泛采用,即便是現(xiàn)在也被較多的銅蝕刻廠所采用。但這種方法對環(huán)境污染較重而被其他的腐蝕方法所逐漸取代。
Fecl,對銅的腐蝕是一個(gè)氧化還原過程,在銅表面Fe3+銅氧化成Cucl3同時(shí)Fe3被還原成Fe3+
cucl離子具有還原性,和腐蝕液葉J的Fe¨進(jìn)一步反應(yīng)生成cucl,。
Cucl+FeCl、一(:ucl2+FeCl 2 (5—42)
生成的cucl2具有氧化性,同樣會(huì)與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
cu+c∞12——2cucl (5—43)
FeCl3蝕刻原理結(jié)論:FeC:l,蝕刻液是依靠Fecl,和cucl:同時(shí)完成的。其中n¨的氧化能力強(qiáng),蝕刻速度快.蝕刻質(zhì)量好。相對而言,cucI2在這里蝕刻速度較世,蝕刻質(zhì)量差,隨著蝕刻液中Fe3的消耗和cuCL2的增大而使蝕刻速度逐漸減慢,并使蝕刻質(zhì)量惡化。當(dāng)Fe3消耗量達(dá)50%時(shí),蝕刻速度及蝕刻質(zhì)量都將不利于繼續(xù)進(jìn)行蝕刻過程.而應(yīng)更換蝕刻液。
在實(shí)際生產(chǎn)中,表示蝕刻液的蝕刻效能不是片F(xiàn)e3的消耗量來衡量,而是采用蝕刻液中銅的溶解量(單位為昏g/l)來衡量。銅在FeCl3蝕刻溶液中,最初蝕刻速度是恒定的。然而,隨著蝕刻液中Fe¨的消耗,蝕刻液中銅含量不斷升高,當(dāng)溶銅量達(dá)到60g/L時(shí),蝕刻速度會(huì)變慢,當(dāng)蝕刻液中Fe3消耗達(dá)到40%時(shí)或溶銅量達(dá)到83g/L時(shí),蝕刻速度會(huì)急劇下降,此時(shí)的蝕刻液不能再繼續(xù)使用,而應(yīng)考慮蝕刻液的再生或更新。
通常使用的FeCl 3蝕刻液酸度都不高,所以FecL3蝕刻液在蝕刻銅時(shí),也伴有FeCl,和CuCI,的水解副反應(yīng):
Fecl,+3H:O—Fe(OH)3 J+3HCI (5 44)
cucl2+2H20一cu(on)2 +2HC:l (5 45)
生成的氯氧化物不穩(wěn)定,受熱易分解牛成相應(yīng)的氧化物和水,這些氧化物一部分沉淀在蝕刻槽底部形成黃土樣沉積物,一部分懸浮于蝕刻液中,對抗蝕層產(chǎn)生一定的破壞作用。
2Fe(OH),一Fe202+3H3O (5—46)
cu(OH)2—cuO +H2O (5 47)
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