蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液

目录

摘要 (1)

1设计任务书 (2)

1.1项目 (2)

1.2设计内容 (2)

1.3设计规模 (2)

1.4设计依据 (2)

1.5产品方案 (2)

1.6原料方案 (2)

1.7生产方式 (3)

2 工艺路线及流程图设计 (3)

2.1工艺路线选择 (3)

2.2内层车间工艺流程简述 (4)

3．车间主要物料危害及防护措施 (6)

3.1职业危害 (6)

3.2预防措施 (6)

4.氯酸钠/盐酸型蚀刻液的反应原理 (7)

4.1蚀刻机理 (7)

4.2蚀刻机理的说明 (8)

4.3蚀刻中相关化学反应的计算 (8)

5．影响蚀刻的因素 (6)

5.1影响蚀刻速率的主要因素 (10)

5.2蚀刻线参数设计 (10)

6 主要设备一览表 (12)

7车间装置定员表 (13)

8投资表 (13)

9安全、环保、生产要求 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液

摘要：本文介绍了印制电路板制造过程中的酸性氯化铜蚀刻液，并对其蚀刻原理和影响蚀刻的因素进行了阐述。

关键词：印制电路板；酸性氯化铜；蚀刻；

分类号：F407.7

Brief principies to acid chlorination copper

etching and factors analysis

Chen yongzhou (Tutor:Pi-yan)

(Department of Chemistry and Environmental Engineering,

Hubei NormalUniversity , Huangshi ,Hubei, 435002)

Abstract: In this paper acid chlorination etching solution was introduced. Meanwhile the etching principle and the factors affecting the etching rate been explain.

Keywords: PCB;acid chlorination copper solution;etching

蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液

1设计任务书

1.1项目

氯酸钠/盐酸蚀刻型蚀刻液及其蚀刻工艺（初步

1.2设计内容

车间工艺参数设计

1.3设计规模

1年产：106万FT2

2年生产日：4000FT2

3日生产能力：500000/280=3800 FT2/天

1.4设计依据

依据有关部门下达的实设计任务书或可行性报告的批文,环境影响报告书的批文,资源评价报告的批文, 技术引进合同,设计合同，其他文件等

1.5蚀刻液主要成分

氯酸纳，盐酸，水，其他辅助添加剂。

1.6原料方案

1原料：

FR-4压延型玻璃布、环氧树脂覆铜箔基板、FR-4型玻璃布、环养树脂半固化片（基础原料）；前处理药水，光致抗蚀感光干膜，显影液，蚀刻液（即为主要讨论的），退膜液等（中间辅助原料）。

2质量控制方法：

AQUA自动定量分析系统，AOI自动光学检测系统。

1.7生产方式

整个生产分工段制间歇，各个工段均为水平传送式的连续生产方式。

2 工艺路线及流程图设计

2.1工艺路线选择

经来料检验（IQC）测FR-4型覆铜箔基板的TG、表观、板厚、尺寸、铜厚、热应力等相关指标合格后，开料车间开料成符合生产要求的尺寸后，叠板进入烘箱烤板若干个小时，送至前处理车间进行化学处理，目的是除去板面的油污等杂质以及去氧化，并粗化铜的表观，增大其与干膜的接触面积，从而有更好的附着力，水平传送至贴膜机进行表面贴膜处理，接着用已绘制并检修好的菲林通过曝光机在其表面进行曝光处理，经过曝光的区域，干膜处发生交联反应，形成抗弱碱的抗蚀区域，接着经传送至蚀刻线，经显影（0.8-1.2%的碳酸钠去掉未曝光部分的干膜），蚀刻去多余的铜（氯酸钠/盐酸型蚀刻液），最后用1.5-3.5%的氢氧化钠溶液退膜液退去线路表面的抗蚀刻干膜，得到所需的线路图形。再在CCD或PE-PUNCH上冲孔后送至AOI检测合格后；再送至棕化工序进行过棕化，粗花其微观表面，并在起表面附着上一层有机金属膜，这样有利与层压时与半固化片之间的结合力。将过完棕化的板在送至烘箱烘烤一定时间，进一步干燥板面。接着将干燥后的板送至热铆房进行热铆，使半固化片与芯板固定（只针对与高层次的板）。最后送至层压工序进行真空压合。

2.2内层车间工艺流程简述

1 生产流程方框图

物料流程

2 工艺流程方框图

PCB 内层制造工艺流程图

3 车间主要物料危害及防护护措施

1．合成工段

（1）车间内禁止使用明火，禁止吸烟；发放统一的白帆布鞋；地板统一使用阻燃性地板。

（2）生产人员再生产过程中要及时检查，消除漏点。

（3）设置有完善的抽风系统以及大型空气交换系统，使得车间内有害气体降到最低。

（64）生产现场禁止存放大量易燃易爆物品，有毒有害的化学药品统一存放在指定位置，员工上缸前要进行MSDS培训。

3.1职业危害。

3.1.1火灾爆炸：

生产全过程都是在高温高压、低温负压的条件下进行的。从生产原料到最终产品的大多数物质都具有易燃易爆的特性以及生产所需要的原料都具有一定的易燃易爆危险性。

3.1.2毒害性：

在内层制作过程中主要的一些毒害性物品即为一些化学药品，如菲林清洁剂，菲林定影液，菲林显影液等有机毒害物。

3.1.3噪声：

对岗位操作人员造成伤害的噪声主要来源于压缩机和各种流体泵发出的机械噪声以及内层制作后工序中的锣边,层压中的大型压机,以及钻孔,磨边等工序。

3.2预防措施

3.2.1火灾爆炸预防

1)操作人员上岗前要经过严格的培训，考核合格后始能上岗。在操作中要严格执行工艺指标，遵守操作规程。建立健全事故预案，使操作人员熟知事故处理及故障排除的方法。对易燃易爆物料不得随意就地排空排放，排空排放速率不得超过25m/s。

2)做好设备保全与维修工作，及时消除跑、冒、滴、漏。安全阀、压力表、液面计、防爆膜以及联锁等安全设施必须保持完好并投入使用。

3)保持室内厂房通风良好，防止可燃气体积聚，在易燃易爆气体浓度高、危

险的场所可设置可燃气体测报仪。

4)严格执行《动火管理制度》，对动火申请必须视动火条件逐条严格审核。对职工实行全员消防知识培训。

5)配足消防车辆、灭火器材，并注意日常对其保养与维护，以便发生火灾能及时投用。

3.2.2健康防护

3.2.2.1有毒害性物质的防护：

由于在蚀刻工序是在密闭系统中进行的，在泄漏率以严格控制的条件下，有毒有害物质对人体的危害相对较小。发生毒害危险一般是设备发生泄漏检修时，蚀刻段具有挥发性的物质主要是氯化氢气体。对有毒有害物质的防护应建立监测机构，定期进行测定，对连续超标环境下的操作人员要定期检查身体，建立健康档案，并对有毒害物质连续超标的岗位完善防毒措施。进入有毒害物质的容器工作前，应做好通风、置换工作，加强气体分析，备有足够数量的防护器具，加强监护工作。

3.2.2.2噪声的防护：

在生产中产生的不同频率和强度的声波无规律地杂乱组合形成对人体干扰、危害的声音称为噪声，噪声对人体的危害主要是听觉、神经、心血管等系统。生产车间地点噪声容许标准为85dB(A)，现有企业暂时达不到此标准可放宽至不超过115dB(A)(每天接触时间不超过1h)。

在噪声的防护上主要应在设计施工时要考虑到，采取吸声、消声、隔声和隔振等措施。工人操作场所应加强噪声防护，可选用防噪耳塞和防噪声耳罩。对噪声岗位做好操作人员的体检工作，并定期做好监测工作。

4. 氯酸钠/盐酸型蚀刻液的蚀刻机理

4.1.蚀刻机理

→2CuCl (1)

Cu＋CuCl

2

+NaClO3+6HCl→6CuCl+3H2O+NaCl (2)

6CuCl

2

+3H2O+NaCl (3)

3Cu0+ NaClO3+6HCl 3CuCl

2

4.2蚀刻机理说明

①CuCl2中的Cu即是氧化剂又是催化剂，能将板面上的铜氧化成Cu+蚀刻反应如（1）。

②形成氧化亚铜是不容易溶于水的，在有过量Cl-存在下，形成可溶性的了，

络离子，其反应如下：Cu

2Cl

2

＋4Cl-→2[CuCl

3

]2-

③随着铜的咬蚀，溶液中的Cu+越来越多，蚀刻能力很快下降，以至最后失去效能，为了保持蚀铜能力，可以通过氯化钠氧化的方式对蚀刻进行再生，使Cu+重新转变为Cu2+继续进行正常蚀刻。

④氯酸钠再生反应方程式（2），因为蚀刻反应是周而复始的添加。

⑤为了提高此酸性蚀刻液的稳定性能，特添加一些助剂起到加速及稳定的作用。

4.3 蚀刻中相关化学反应的计算

蚀刻的主要目的就是将多余的铜去除掉,即通过一定的化学反应使之反应腐蚀,所用的蚀刻液中含有CuCl2和盐酸(氯化氢的水溶液)等物质.蚀刻的基本原理就是蚀刻液中的Cu2+具有氧化性,而线路板上的铜则具有还原性,因而发生氧化还原作用:

Cu +(Cu2+)→2Cu+ ①

把反应①写成原电池对: φ

Cu(2+)+e→Cu+ 正极(阴极) φ(Cu2+)/(Cu+)=0.158V

Cu→(Cu+)+e 负极(阳极) φ(Cu+)/Cu=0.522V

如果单单从动力学上来研究①的反应速率K1,则可以解析如下:

△ G(标=-RTlnK1(标)=-nEF

其中: E为原电池对的电动势:

E=φ(Cu2+)/(Cu+)-φ(Cu+)/Cu=0.158-0.552=-0.364V

则K1=e的(nEF)/RT次房幂

而(nEF)/RT=1×(-0.364)×96500(8.314×298.15)

即K1=7.01E-07，可见反应速率之小，几乎不可能发生化学反应，但由于在蚀刻液中含有大量的Cl-，又存在以下化学反应：

2(Cu+)+2(Cl-)→CuCl K2②

∵Ksp CuCl=3.0E-06

∴K2=(1/KspCuCl)的2次方幂=1.111E+11

可见化学反应②的反应速率远远大于反应①的反应速率,因而使①的化学反应平衡不断正移,使得铜不断的被腐蚀,联立化学反应①和②可得③: 2(Cu+)+Cu+2(Cl-)→CuCl K3③

K3=K1K2=77911.11

因而从总体上说，从Cu转化为CuCl的反应是可行的，但是生成的CuCl 的反应是可行的，但是生成的CuCl沉淀膜，附着在Cu的表面，而影响反应

2-，从而的进一步进行，过量的Cl-可与CuCl结合而生成可溶性络离子CuCl

3

使CuCl从铜表面溶解下来，提高蚀刻速率。络合反应如下：

2- K4 ④

CuCl+2(Cl-)→CuCl

3

2-]/（[Cl-]的2次幂）

K4=[CuCl

3

2-]/（[Cl-]的2次幂）×（[Cl-][Cu+]/[Cu+][Cl-]）=[CuCl

3

2-]KspCuCl/（[Cl-]的3次幂[Cu+]）

=[CuCl

3

=β3CuCl32-Ksp CuCl

=（2.0+5E）×（3.0-6E）=0.6

2-的三级稳由K4可知CuCl易与Cl-形成化合物（β3CuCl32-是络合物CuCl

3

定常数），有利于蚀刻进行。

随着蚀铜反应的进行，溶液中的Cu2+浓度下降，Cu+越来越多，蚀刻能力就会下降，以至作后失去效能，为保持蚀铜能力，要对蚀刻液进行再生，使Cu+转变成Cu2+，继续进行正常的蚀刻。

本厂生产所使用的再生方法为：

6CuCl

+NaClO3+6HCl→6CuCl+3H2O+NaCl ⑤

2

综合上述分析可知，在标准状态（压力为1atm,温度为25℃，浓度为1mol/l）的情况下，溶液中反应后的铜离子主要是以CuCl的沉淀形式存在的，反映①是速率控制步骤，由反应①和②所合成的反应③是整个过程的主反应，反应④正向进行可能性较小，是溶液中存在的副反应。

5．影响蚀刻的因素

5.1影响蚀刻的主要因素

对蚀刻影响较大的因素很多，较大的主要有溶液中的Cu2+、Cu+、Cl-的浓度和反应速率。

5.1.1 Cu+的影响

根据前面的介绍可知，随着蚀刻反应的进行，溶液中就会形成Cu+，从反应①可知，Cu+浓度升高将会显著降低蚀刻速率，所以在生产过程中要保持在一个低范围内，一般控制在2g/L左右，并要尽可能的将其重新氧化成Cu2+。在实际生产中如何控制溶液中的Cu+的浓度，由奈恩斯方程：

E=En+0.059/n+㏑[Cu2+]/[Cu+]

式中：E—指定浓度下的电极电位；

En—标准电极电位；

n—得失电子数；

[Cu2+]—二价铜离子的浓度；

[Cu+]—一价铜离子的浓度；

以上方程可以看出氧化还原电位E与Cu2+/Cu+的比值有关。

一般操作中都以控制溶液的氧化-还原电位来控制溶液中的Cu+的浓度。一般氧化-还原电位多控制在510—550MV左右。

5.1.2 Cu2+的影响

溶液中的Cu2+的含量对蚀刻速率有较大的影响，从理论上讲，Cu2+的含量高，则蚀刻速率快。一般情况下，溶液中Cu2+浓度低于2 g/L时，蚀刻速率较低；在2 g/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行，蚀刻液中的铜含量会逐渐增加。当铜含量增大到一定浓度时，蚀刻速率会下降。在生产中，为了保证有恒定的蚀刻速率。随着溶液中的铜含量的不断增加，溶液的比重也随之增加。在实际生产中通常是采用控制溶液比重的方法来控制溶液的含铜量。在生产中比重一般控制在1.28左右

此时含铜量为145g/L左右。同时为了防止Cu2+的浓度下降，要不断的通过再生的方法对其进行补充。在实际生产中通常是采用控制溶液比重的方法来控制溶液的含铜量。

5.1.3 Cl-的影响

2-，由反应③和④可知，适当提高[Cl-]，有利于化学平衡由移，形成CuCl

3

加快蚀刻速率。同时蚀刻液的再生也需要Cl-参与（反应⑤），但是如果蚀刻

液中酸浓度提高了，酸的挥发度加大，而且对设备的腐蚀加剧，同时CuCl

2的溶解度还随着酸度的增高而下降，因而只能在一定范围内提高反应物的浓度，通常HCl浓度为5mol/L左右。

5.1.4 温度的影响

下面定性的讨论一下反应速率的影响。由反应③可知，化学反应的吉布斯自由能：

△r G m =△r H m-T△r S m

如果△r G m<0,则有利于反应的进行.而根据反应③,定性分析可知,混乱度减小(从固态到液态),故△r S m<0,

∴△r H m- T△r S m<0

即:T

虽然根据化学平衡移动的原理,升高温度有利于提高整个化学反应的反应速率,蚀刻时间减少,同样侧蚀程度也减小,对于做精细导线是非常有利的.但是从热力学角度分析可知,温度不应升高这一临界值,否则反应速率就会下降,所以反应温度不应太高.再者,温度过高,盐酸的挥发性也随之加大,这样也是不利于反应的进行的。

5.2 蚀刻参数的设计

结合现有的蚀刻设备，工艺参数设定、操作条件控制及使用酸性氯酸钠再生剂蚀刻

的化学品制作精细路线板的内层板潜在的性能。

1.槽液控制范围

比重 1.20—1.23g/mL

酸当量 1.0—3.5（ORPSYS）

铜离子的含量 145—170 g/L

温度 48—54

2．机械设备参数

槽长 10m

传送 4—6m/min(1OZ铜厚)

上喷淋压力 1.6+/-0.3㎏/C㎡如果有可能可使（沿槽长方向）中间喷淋的压力略大些，这样有利于减小水渠效应。

下喷淋压力 1.4+/-0.3㎏/C㎡

喷淋形状空心锥形，扇形

喷嘴排列方式：应与线路设计垂直。

喷淋形式静止式，摇摆式，旋转式（效果更佳）

氧化-还原电位 480—550Mv（ORPSYS）

3．子液控制范围

比重 1.20—1.30 g/mL

PH值 5—8

NaClO3 适量

性能稳定

6内层主要设备一览表：

主要设备选型及设备一览表

设备项目设备名称设备数量光绘机光绘菲林机 1

X-RAY检测仪X-RAY钻靶机 2

前处理设备内层前处理机 2

贴膜设备自动贴膜机 1

曝光设备手动曝光机 4

半自动曝光机 1

全自动曝光机 1

蚀刻设备亚智蚀刻机 1

特新蚀刻机 1

AOI检测设备AOI自动光学检测设备8

热铆设备热铆机 2

棕化设备1#棕化线 1

2#棕化线 1

烤箱直立式双门高温烤箱(小) 1

三英精密热风烤箱(大) 1

X-RAY检测仪X-RAY检查仪 1

真空压机BURKLE压机 1

LAUFFER压机 1

FF压机 1

7内层蚀刻车间装置定员表

表10.车间定员

8内层蚀刻车间投资表

表11.项目投资表

项目

投资（万元） 厂房 土建、水电、消防、通风、空调 500

1#蚀刻线(特新设备) 100 2#蚀刻线(亚智设备) 180 泵

30 药水添加槽

15 AQUA 自动定量分析系统

10 安装费 30 合计

865

序号 职能名称 人员配置 每班人数 合计 1 生产工人 4 2 36 2 技术员 2 1 2 3 维修工人 2 1 2 4 清洁工 2 1 2 5 管理员

2

1

2

9安全、环保、生产要求（1）．废液处理工艺流程

（2）．废气处理

生产车间的设备上均设有一套完整的抽风系统，生产过程中产生的所有废气，抽风系统送出至废气处理塔进行废气吸收处理。废水站操作员负责对废气处理塔槽液pH值监控、加②药和换水等日常运行工作。由环保局或具有环境监测资质的机构负责每年一次的排放废气的监测。

（3）．固体废弃物分类处理

固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质；

工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物；

危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有（急性毒性、毒性、腐蚀性、感染性、易燃易爆性）危险性的固体废物。

在生产过程中产生的固体废物主要处理途径是：①有利用价值的废物回收公司统一回收利用；②对于危险固体废气物同样联系有资历的废物处理公司进行安全妥当的处理。

致谢

经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的导师陈泳洲老师。然后还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下化学专业知识的基础。同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。

最后感谢我的母校—湖北师范学院三年来对我的大力栽培。

参考文献

[1] 王红华.蒋玉思酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液再生方法[期刊论文]-2008,(10)

[2] 魏静.罗韦因.徐金来.罗海兵印制电路板精细蚀刻的影响因素[期刊论文]-2005,(02)

[3] 魏静印制线路板精细蚀刻的研究[学位论文]硕士 2005

[4] 金鸿,陈森.印制电路技术.北京:化学工业出版

社,2003:139-140

[5] 吴建生.印制电路制造工艺.贵州人民出版社,1980:261-265

[6] 傅献彩等.物理化学(第四版上册).北京:高等教育出版

社,1990:126-131

酸性氯化铜蚀刻液

酸性氯化铜蚀刻液 1、特性 适用于生产多层板内层，掩蔽法印制板和单面印制板，采用的抗蚀剂是网印抗蚀印料、干膜、液体感光抗蚀剂，也适用于图形电镀金抗蚀印制电路板的蚀刻。 电镀金抗蚀层印制电路板的蚀刻： A，蚀刻速率易控制，蚀刻液在稳定的状态下，能达到高的蚀刻质量。 B，溶铜量大。 C，蚀刻液容易再生与回收，减少污染。 2、化学组成： 化学组分 1 2 3 4 5 Cucl2.2H2O 130-190g/l 200g/l 150-450g/l 140-160g/l 145-180g/l HCL 150-180ml/l 100ml/l 7-8g/l 120-160g/l NaCL 100g/l NH4CL 饱和平共处160g/l H2O 添加到1升添加到1升添加到1升添加到1升添加到1升 3、蚀刻原理 在蚀刻过程中，氯化铜中的二价铜具有氧化性，能将印制电路板面上的铜氧化成一价铜，其化学反应如下： 蚀刻反应：CU+CUCL2→CU2CL2 所形成氯化亚铜是不易溶于水的，在有过量的氯离子存在的情况下，能形成可溶性的络离子，其化学反应如下： 络合反应：CU2CL2+4CL—→2「CUCL3」2- 随着铜的蚀刻，溶液中的一价铜墙铁壁越来越多，蚀刻能力很快就会下降，以至最后失去效果，为保证连续的蚀刻能力，可以通过各种方法进行再生，使一价铜重新转变成二价铜，达到下常工艺标准。 4、影响蚀刻速率的影响。 A、氯离子含量的影响。 蚀刻液的配制和再生都需要氯离子参加，但必须控制盐酸的用量，在蚀刻反应中，生产CU2CL2不易溶于水，而在铜表面生成一层氯化亚铜膜，阻止了反应进行，但过量的氯离子能与CU2CL2络合形成可溶性络离子「CUCL3」2-从铜表面溶解下来，从而提高了蚀刻速率。 B、一价铜的影响 微量的一价铜存在蚀刻液中，会显著的隆低蚀刻速率。 C、二价铜含量的影响，通常二价铜离子浓度低于2克离子时，蚀刻速率低，在2克离子时，蚀刻速率 就高，当铜含量达到一定浓度时，蚀刻速率就会下降，要保持恒定的蚀刻速率就必须控制蚀刻液内的含铜量，一般都采用比重方法来控制溶液内的含铜量，通常控制比重在1.28—1.295之间(波美度31--330BE’),此时的含铜量为120—150克/升。

TFT屏幕工艺标准流程经过

第二章TFT 显示器的制造工艺流程和工艺环境要求 清洗—成膜—光刻—刻蚀—剥离 阵列段是从投入白玻璃基板，到基板上电气电路制作完成。具体见下图： CF 工序是从投入白玻璃基板，到黑矩阵、三基色及ITO 制作完成。具体见下 成膜 [膜[Glass 基[PR 塗布 曝光 [Mask 現像 刻蚀 剥離 [TFT 基 重复[Glass 基

Cell工序是从将TFT基板和CF基板作定向处理后对贴成盒，到切割成单粒后贴上片光片。具体见下图： Module工序是从LCD屏开始到驱动电路制作完成，形成一个显示模块。具体示意图如下： [ＬＣＤ 绑 [驱动 装 [连接电 [保护 [BLU］ [信号基 検 [LCD Module] 第一节阵列段流程 一、主要工艺流程和工艺制程 （一）工艺流程 上海天马采用背沟道刻蚀型（BCE）TFT显示象素的结构。具体结构见下图：

C ' Storage capacitor ITO pixel electrode Cros-s ection -C’ a-Si TFT C Select line Data line 对背沟道刻蚀型TFT结构的阵列面板，根据需要制作的膜层的先后顺序和各层膜间的相互关系，其主要工艺流程可以分为5个步骤（5次光照）：第一步栅极（Gate）及扫描线形成 具体包括：Gate层金属溅射成膜，Gate光刻，Gate湿刻等工艺制程（各工艺制程的具体介绍在随后的章节中给出）。经过这些工艺，最终在玻璃基板上形成扫描线和栅电极，即Gate电极。工艺完成后得到的图形见下图：

第二步 栅极绝缘层及非晶硅小岛（Island ）形成 具体包括：PECVD 三层连续成膜，小岛光刻，小岛干刻等工艺制程（各工艺制程的具体介绍在随后的章节中给出）。经过这些工艺，最终在玻璃基板上形成 TFT 用非晶硅小岛。工艺完成后得到的图形见下图： C C' Cross-section CC’ C C' SiN a-Si/n+

工艺流程图识图基础知识

工艺流程图识图基础知识 工艺流程图是工艺设计的关键文件，同时也是生产过程中的指导工具。而在这里我们要讲的只是其在运用于生产实际中大家应了解的基础知识（涉及化工工艺流程设计的内容有兴趣的师傅可以找些资料来看）。它以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物量和能量的变化过程。流程图是管道、仪表、设备设计和装置布置专业的设计基础，也是操作运行及检修的指南。 在生产实际中我们经常能见到的表述流程的工艺图纸一般只有两种，也就是大家所知道的PFD和P&ID。PFD实际上是英文单词的词头缩写，全称为Process Flow Diagram，翻译议成中文就是“工艺流程图”的意思。而P&ID也是英文单词的词头缩写，全称为Piping and Instrumentation Diagram，“&”在英语中表示and。整句翻译过来就是“工艺管道及仪表流程图”。二者的主要区别就是图中所表达内容多少的不同，PFD较P&ID内容简单。更明了的解释就是P&ID图纸里面基本上包括了现场中所有的管件、阀门、仪表控制点等，非常全面，而PFD图将整个生产过程表述明白就可以了，不必将所有的阀门、管件、仪表都画出来。 另外，还有一种图纸虽不是表述流程的，但也很重要即设备布置图。但相对以上两类图而言，读起来要容易得多，所以在后面只做简要介绍。 下面就介绍一下大家在图纸中经常看到的一些内容及表示方法。 1 流程图主要内容 不管是哪一种，那一类流程图，概括起来里面的内容大体上包括图形、标注、图例、标题栏等四部分，我们在拿到一张图纸后，首先就是整体的认识一下它的主要内容。具体内容分别如下： a 图形将全部工艺设备按简单形式展开在同一平面上，再配以连接的主、辅管线及管件，阀门、仪表控制点等符号。 b 标注主要注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。 c 图例为代号、符号及其他标注说明。 d 标题栏注写图名、图号、设计阶段等。

碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方

碱性氯化铜蚀刻液 1.特性 1)适用于图形电镀金属抗蚀层，如镀覆金、镍、锡铅合金，锡镍合金及锡的印制板的蚀刻。 2)蚀刻速率快，侧蚀小，溶铜能力高，蚀刻速率容易控制。 3)蚀刻液可以连续再生循环使用，成本低。 2.蚀刻过程中的主要化学反应 在氯化铜溶液中加入氨水，发生络合反应： CuCl 2＋4NH 3 →Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 在蚀刻过程中，板面上的铜被[Cu(NH 3) 4 ]2+络离子氧化，其蚀刻反应如下： Cu(NH 3) 4 Cl 2 ＋Cu →2Cu(NH 3 ) 2 Cl 所生成的[Cu(NH 3) 2 ]1+为Cu1+的络离子，不具有蚀刻能力。在有过量NH 3 和Cl-的情 况下，能很快地被空气中的O 2所氧化，生成具有蚀刻能力的[Cu(NH 3 ) 4 ]2+络离子， 其再生反应如下： 2Cu(NH 3) 2 Cl＋2NH 4 Cl＋2NH 3 ＋1/2 O 2 →2Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 ＋H 2 O 从上述反应可看出，每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2克分子氯化铵。因此，在蚀刻过程中，随着铜的溶解，应不断补加氨水和氯化铵。 应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下： 镀覆金属抗蚀层的印制板(金、镍、锡铅、锡、锡镍等镀层) →去膜→水洗→吹干→检查修板→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→检查→浸亮(可选择) →水洗→吹干 3. 蚀刻液配方 蚀刻液配方有多种，1979年版的印制电路手册(Printed Circuits Handbook)中介绍的配方见表10－4。 表10－4 国外介绍的碱性蚀刻液配方

国内目前大多采用下列配方： CuCl 2·2H 2 O 100～150g/l 、NH 4 Cl 100g/l 、NH 3 ·H 2 O 670～700ml/1 2 配制后溶液PH值在9.6左右。溶液中各组份的作用如下： NH 3·H 2 O的作用是作为络合剂，使铜保持在溶液里。 NH 4 Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。 (NH4) 3PO 4 的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。 4.影响蚀刻速率的因素 蚀刻液中的Cu2+的浓度、PH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。掌握这些因素的影响才能控制溶液，使之始终保持恒定的最佳蚀刻状态，从而得到好的蚀刻质量。 Cu2+浓度的影响 因为Cu2+是氧化剂，所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明：在0－11盎司/加仑时，蚀刻时间长；在11－16盎司/加仑时，蚀刻速率较低，且溶液控制困难；在18－22盎司/加仑时，蚀刻速率高且溶液稳定；在22－30盎司/加仑时，溶液不稳定，趋向于产生沉淀。 注：1加仑（美制）=3.785升 1盎司= 28.35克1盎司/加仑=28.35/3.785=7.5G/1

SUS304不锈钢蚀刻工艺说明

銘瑞通SUS304不锈钢蚀刻工艺说明 Designer:张辉亭 DATE:2014/9/17

SUS304不锈钢蚀刻背胶工艺流程 清洗清洗 开料预烤曝光显影检验蚀刻脱模清洗烘干检验 贴胶压合拆废料检验包装出货

开料 1.开料前检验钢片原材料有无擦花、刮伤、折角、并弯折钢片有无弹性，以检验钢片韧性及硬度是否合格. 2.用卡尺测量钢片厚度，看是否与流转单上所要求厚度一致. 3.开料尺寸公差控制在±1mm内，要求在裁切时需一次裁断，裁切后钢片边缘不能有卷边，毛刺等现象. 4.开料时需戴厚棉手套操作，避免被钢片边缘割伤. 5.开料钢片时规定专用剪床开料，每次开料前后对剪床各部件加以擦拭，打油，每2个月对剪床刀口进行一次抛光.

清洗 1.钢片来料如有油渍，污垢等不良，需浸泡浓度10﹪碱性除油剂30min 2.双面磨板，速度2.0m/min 厚度0.1-0.15mm，磨刷压力2.5-2.7A，厚度为0.2-0.25mm磨刷压力2.3-2.5A， 烘干温度85±3℃ 3.清洗时不能过酸性除油，微蚀等一切呈酸性物质

涂布 固化 1.用湿膜丝印，湿膜不可以加开油水，保证湿膜丝印性能，油墨不可过期使用 2.采用双面涂布机涂布,用猪笼架插架避免板面划伤。 3.丝印后静止10min,方可烘烤,烘烤第一面80℃ 20min, 4.注意插架时避免擦花油墨,涂布时不可污染钢片表面,注意台面清洁,不能用洗网水清洁台面,台面不能贴任何胶带和异物导致蚀刻后造成板面凹坑不良。

曝光 1.曝光前先检查菲林版本或型号有无出错,如有异形钢片菲林(单PCS过大或者拼板不规则)通知工程确认 2.对底片时对准菲林四周阴阳盘夹边,烫底片时至少保证烫点离阴阳焊盘至少5mm 3.夹边时夹条需采用与生产钢片相等厚度的FR4或PET夹边.如菲林是生产0.2mm的钢片就用0.2mm的FR4或PET夹边 4.生产时每生产5PNL必须检查一次菲林,查看菲林四周阴阳PAD有无透光偏位，菲林有无擦花 5.曝光擦气时需真空延时5秒后才可擦气，以防止曝光不良，曝光能量设定为8-9格

蚀刻液类别

蚀刻液分类 目前已经使用的蚀刻液类型有六种类型： 酸性氯化铜 碱性氯化铜 氯化铁 过硫酸铵 硫酸/铬酸 硫酸/双氧水蚀刻液。 各种蚀刻液特点 酸性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理：Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2- 2) 影响蚀刻速率的因素：影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。 a、Cl-含量的影响：溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系，当盐酸浓度升高时，蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3，并且能够提高溶铜量。但是，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是：在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生成的Cu2Cl2不易溶于水，则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜，这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-，从铜表面上溶解下来，从而提高了蚀刻速率。 b、Cu+含量的影响：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。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。 c、Cu2+含量的影响：溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中Cu2+浓度低于2mol/L时，蚀刻速率较低；在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。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。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。 d、温度对蚀刻速率的影响：随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。 碱性氯化铜蚀刻液

【CN109943850A】提高酸性蚀刻液再生回用率的系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910318744.0 (22)申请日 2019.04.19 (71)申请人 惠州市臻鼎环保科技有限公司 地址 516055 广东省惠州市东江高新区东 兴片区东新大道106号东江创新大厦 内16楼1602室 (72)发明人 刘剑锋　高东瑞　李强　 (74)专利代理机构 北京国昊天诚知识产权代理 有限公司 11315 代理人 王华强 (51)Int.Cl. C23F 1/46(2006.01) C25C 1/12(2006.01) C25C 7/00(2006.01) (54)发明名称提高酸性蚀刻液再生回用率的系统及方法(57)摘要本发明揭示一种提高酸性蚀刻液再生回用率的系统，其包括蚀刻产线、电解装置、添加装置、再生液调配装置以及再生液ORP提升装置，蚀刻产线的富铜酸性蚀刻废液经电解装置电解后成氯气和贫铜电解清液，贫铜电解清液与蚀刻产线的低ORP酸性蚀刻液混合形成再生酸性蚀刻液，再生液ORP提升装置对酸性蚀刻液进行逆流喷射，并与氯气碰撞，获得高ORP酸性蚀刻再生液再返回蚀刻产线；本发明还揭示了一种提高酸性蚀刻液再生回用率的方法。本申请通过再生液ORP提升装置的设置，获得高ORP酸性蚀刻再生液再返回蚀刻产线，以提高蚀刻产线上酸性蚀刻液的ORP，替代了传统蚀刻产线添加氧化剂与盐酸的方式，提高了蚀刻废液的再生回用率，降低了 化学剂的使用和废水的排放。权利要求书2页 说明书8页 附图2页CN 109943850 A 2019.06.28 C N 109943850 A

蚀刻天线制作方法与制作流程简介

目前我们了解的天线制作技术主要有三种：绕线式天线、印刷天线和蚀刻天线。此外还有真空镀膜法生产RFID天线的，上述几种生产方法的特点比较如下： 2.1 绕线式天线 绕线和印刷技术在中国大陆得到了较为广泛的应用，大部分的 RFID标签制造商也是采用此技术。 利用线圈绕制法制作RFID标签时，要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定，此时要求天线线圈的匝数较多。这种方法用于频率围在125-134KHz的RFID标签，其缺点是成本高、生产速度慢、生产效率较低。 2.2 印刷天线 印刷天线是直接用导电油墨（碳浆、铜浆、银浆等）在绝缘基板（或薄膜）上印刷导电线路，形成天线的电路。主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法，较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。其特点是生产速度快，但由于导电油墨形成的电路的电阻较大，它的应用围受到一定的局限。 2.3 蚀刻天线 印制电路的蚀刻技术主要应用于欧洲地区，而在，目前仅少数软性电路板厂有能力运用此技术制造RFID标签天线。 蚀刻技术生产的天线可以运用于大量制造13.56M、UHF频宽的电子标签中，它具有线路精细、电阻率低、耐候性好、信号稳定等优点。 3、蚀刻天线制作方法简介 蚀刻天线常用铜天线和铝天线,其生产工艺与挠性印制电路板的蚀刻工艺接近。 3.1 蚀刻天线的制作流程 挠性聚酯覆铜(铝)板基材――贴感光干膜／印感光油墨――连续自动曝光――显像――蚀刻――退膜--水洗--干燥—质检—包装 3.2 制作流程说明 挠性聚酯覆铜(铝)板基材：采用软板专用的合成树脂胶（环氧胶、丙烯酸胶）将铜箔(铝箔)与聚酯膜压合在一起，经高温后固化后而成，其电性能、耐高温性、耐腐蚀性较强。材料的组成截面图如下：

蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液

目录 摘要 (1) 1设计任务书 (2) 1.1项目 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计规模 (2) 1.4设计依据 (2) 1.5产品方案 (2) 1.6原料方案 (2) 1.7生产方式 (3) 2 工艺路线及流程图设计 (3) 2.1工艺路线选择 (3) 2.2内层车间工艺流程简述 (4) 3．车间主要物料危害及防护措施 (6) 3.1职业危害 (6) 3.2预防措施 (6) 4.氯酸钠/盐酸型蚀刻液的反应原理 (7) 4.1蚀刻机理 (7) 4.2蚀刻机理的说明 (8) 4.3蚀刻中相关化学反应的计算 (8) 5．影响蚀刻的因素 (6) 5.1影响蚀刻速率的主要因素 (10) 5.2蚀刻线参数设计 (10) 6 主要设备一览表 (12) 7车间装置定员表 (13) 8投资表 (13) 9安全、环保、生产要求 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液 摘要：本文介绍了印制电路板制造过程中的酸性氯化铜蚀刻液，并对其蚀刻原理和影响蚀刻的因素进行了阐述。 关键词：印制电路板；酸性氯化铜；蚀刻； 分类号：F407.7 Brief principies to acid chlorination copper etching and factors analysis Chen yongzhou (Tutor:Pi-yan) (Department of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei NormalUniversity , Huangshi ,Hubei, 435002) Abstract: In this paper acid chlorination etching solution was introduced. Meanwhile the etching principle and the factors affecting the etching rate been explain. Keywords: PCB;acid chlorination copper solution;etching

化工工艺流程图画法

第十二章化工工艺图

第十二章 化工工艺图 ?教学内容： ?1、化工制图中的一些标准规范和绘制方法； ?2、化工制图前的准备工作； ?3、化工工艺图。 ?教学要求： ?1、熟悉化工设备图样的基本知识； ?2、掌握化工流程方案图、带控制点的工艺流程图　的画法与阅读。 ?重难点： ?化工流程方案图、带控制点的工艺流程图的画法。

?§1 化工制图中的一些标准规范和绘制方法 ?一、视图的选择 ?绘制化工专业图样(这里主要指化工零件图、化工设备图)，首先要选定视图的表达方案，其基本要求和机械制图大致相同，要求能准确地反映实际物体的结构、大小及其安装尺寸，并使读图者能较容易地明白图纸所反映的实际情况。 ?大多数化工设备具有回转体特征，在选择主视图的时候常会将回转体主轴所在的平面作为主视图的投影平面。如常见的换热器、反应釜等。一般情况下，按设备的工作位置，将最能表达各种零部件装配关系、设备工作原理及主要零部件关键结构形状的视图作为主视图。

?主视图常采用整体全剖局部部分剖（如引出的接管、人孔等）并通过多次旋转的画法，将各种管口（可作旋转）、人孔、手孔、支座等零部件的轴向位置、装配关系及连接方法表达出来。 ?选定主视图后，一般再选择一个基本视图。对于立式设备，一般选择俯视图作为另一个基本视图；而对于卧式设备，一般选择左视图作为另一个基本视图。另一个基本视图主要用以表达管口、温度测量孔、手孔、人孔等各种有关零部件在设备上的周向方位。 ?

?有了两个基本视图后，根据设备的复杂程度，常常需要各种辅助视图及其他表达方法如局部放大图、某某向视图等用以补充表达零部件的连接、管口和法兰的连接以及其他由于尺寸过小无法在基本视图中表达清楚的装配关系和主要尺寸。需要注意，不管是局部放大图还是某某向视图均需在基本视图中作上标记，并在辅助视图中也标上相同的标记，辅助视图可按比例绘制，也可不按比例绘制，而仅表示结构关系。

酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液再生方法评述

57 Printed Circuit Information 印制电路信息２００８　Ｎｏ．１０……… 因为具有侧蚀小、蚀率易控制和易再生等特点，所以酸性氯化铜蚀刻液是一种适合精细线路制作、多层板内层制作的蚀刻液。酸性氯化铜蚀刻液体系比较丰富，常见的包括盐酸／氯化铜、盐酸／氯化钠／氯化铜、氯化铵／氯化铜、盐酸／氯化铵／氯化铜等体系。随着高度精细化线路和高层数印制板产量的增加，印制板酸性蚀刻所产生的废液量将 大大增加，因此增大了周边环境的负荷，严重危害了操作人员的健康，研究和开发酸性蚀刻液的再生方法和设备已成为印制板生产国污染防治的重要工作［１］［２］。美国、日本、西欧、中国台湾等研究和开发工作起步较早，而国内的研究较少。为此，首次全面论述了印制板酸性氯化铜液蚀刻过程化学及蚀刻液的再生方法，讨论了各种方法的优缺点， 酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液 再生方法评述 王红华１ 蒋玉思２ （深圳市成辉环保设备有限公司１，广东　深圳 ５１８１０５） （广州有色金属研究院２，广东　广州 ５１０６５１） 摘 要 为了清洁生产、生态环境和人们健康，研究和开发酸性氯化铜蚀刻液的再生方法及再生设备，已成为当前印制板制造行业污染防治工作的重点。为此，文章首次论述了印制板酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液的再生方法，讨论了各种方法的优缺点，进而指出了酸性蚀刻液再生的发展趋势。 关键词 印制板；酸性蚀刻液；蚀刻；再生；氧化还原 中图分类号：ＴＮ４１，ＴＱ１７１．４＋１８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－００９６（２００８）１０－００５７－０４ The Chemistry of Acidic Cupric Chloride Etching Process and Review on Regenerating Methods for Cupric Chloride Etchant WANG Hong-hua 1 JIANG Yu-si 2 Abstract Research and development of regenerating methods and equipments for acid cupric chloride etchants,have been stressed in prevention and control of pollution work in the business of printed circuit boards for clean production, ecosystem and people’s health. The chemistry of the cupric chloride etching process and regenerating methods of cupric chloride etchants, were firstly reviewed in the paper. The advantages and disadvantages of different methods were discussed, and development trend of cupric chloride etchants was pointed out. Key words PCB; cupric chloride etchant; etching; regeneration; oxidation and reduction 环境保护 Environment & Protection

一、工艺流程示意图

一、工艺流程示意图 二、工艺简介 1、格栅 格栅主要用于拦截漂浮物与悬浮物物质，如纤维、果皮、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷和防止水泵堵塞。 2、调节池 调节池的作用是使污水的水量和水质（浓度、水温等指标）实现稳定和均

衡，从而改善污水可处理性的构筑物。 3、水解酸化 水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据水解发酵菌、产酸菌与产甲烷菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解发酵细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。 4、生物接触氧化 生物接触氧化技术是好氧生物膜污水处理方法，该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体构成。在有氧条件下，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等，使污水得到净化。接触氧化池内均安装了生物填料，具有以下几方面特点： （1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷，接触氧化法的容积负荷可高达 3～10KgCODc r/ ( m3·d) ，高于SBR 法的2～5KgCODc r/ ( m3·d) ，因此缩短了处理时间，减少了处理设备的体积，降低了投资。处理时间短，节约占地面积。 （2）由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物膜的脱落和生长可以保持很好的平衡，不存污泥膨胀问题，运行管理简便。 （3）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力，曝气加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。

蚀刻液分类及工艺流程

蚀刻液分类及工艺流程 一、目前PCB业界使用的蚀刻液类型有六种类型： 酸性氯化铜碱性氯化铜氯化铁过硫酸铵硫酸/铬酸硫酸/双氧水蚀刻液前三种常用。 二、各种蚀刻液特点 酸性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理：Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2- 2) 影响蚀刻速率的因素：影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。 a、Cl-含量的影响：溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系，当盐酸浓度升高时，蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3，并且能够提高溶铜量。但是，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，原因是：在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生成的Cu2Cl2不易溶于水，则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜，这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-，从铜表面上溶解下来，从而提高了蚀刻速率。 b、Cu+含量的影响：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。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。 c、Cu2+含量的影响：溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中Cu2+浓度低于2mol/L时，蚀刻速率较低；在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。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。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。 d、温度对蚀刻速率的影响：随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。 碱性氯化铜蚀刻液 1) 蚀刻机理：CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2 Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl 2) 影响蚀刻速率的因素：蚀刻液中的Cu2+浓度、pH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。 a、Cu2+离子浓度的影响：Cu2+是氧化剂，所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明：在0~82g/L时，蚀刻时间长；在82~120g/L时，蚀刻速率较低，且溶液控制困难；在135~165g/L时，蚀刻速率高且溶液稳定；在165~225g/L时，溶液不稳定，趋向于产生沉淀。 b、溶液pH值的影响：蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间，当pH值降到8.0以下时，一方面对金属抗蚀层不利；另一方面，蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀，并在槽底形成泥状沉淀，这些泥状沉淀能

IC工艺流程简介

晶体的生长 晶体切片成wafer 晶圆制作 功能设计à模块设计à电路设计à版图设计à制作光罩 工艺流程 1) 表面清洗 晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。 2) 初次氧化 有热氧化法生成SiO2 缓冲层，用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力 氧化技术 干法氧化Si(固) + O2 àSiO2(固) 湿法氧化Si(固) +2H2O àSiO2(固) + 2H2 干法氧化通常用来形成，栅极二氧化硅膜，要求薄，界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时，膜厚与时间成正比。SiO2膜变厚时，膜厚与时间的平方根成正比。因而，要形成较厚的SiO2膜，需要较长的氧化时间。SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时，因在于OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。氧化反应，Si 表面向深层移动，距离为SiO2膜厚的0.44倍。因此，不同厚度的SiO2膜，去除后的Si表面的深度也不同。SiO2膜为透明，通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200nm，如果预告知道是几次干涉，就能正确估计。对其他的透明薄膜，如知道其折射率，也可用公式计算出 (d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)。SiO2膜很薄时，看不到干涉色，但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。 SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低，约为10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。(100)面时，氧化膜中固定电荷较多，固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。 3) CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层Si3N4(Hot CVD或LPCVD)。 1 常压CVD (Normal Pressure CVD) NPCVD为最简单的CVD法，使用于各种领域中。其一般装置是由(1)输送反应气体至反应炉的载气体精密装置；(2)使反应气体原料气化的反应气体气化室；(3)反应炉；(4)反应后的气体回收装置等所构成。其中中心部分为反应炉，炉的形式可分为四个种类，这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入，故需在反应气体的流动与基板位置上用心改进。当为水平时，则基板倾斜；当为纵型时，着反应气体由中心吹出，且使基板夹具回转。而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。为扩散炉型时，在基板的上游加有混和气体使成乱流的装置。 2 低压CVD (Low Pressure CVD) 此方法是以常压CVD 为基本，欲改善膜厚与相对阻抗值及生产所创出的方法。主要特征：(1)由于反应室内压力减少至10-1000Pa而反应气体，载气体的平均自由行程及扩散常数变大，因此，基板上的膜厚及相对阻抗分布可大为改善。反应气体的消耗亦可减少；(2)反应室成扩散炉型，温度控制最为简便，且装置亦被简化，结果可大幅度改善其可靠性与处理能力(因低气压下，基板容易均匀加热)，因基可大量装荷而改善其生产性。 3 热CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) 此方法生产性高，梯状敷层性佳(不管多凹凸不平，深孔中的表面亦产生反应，及气体可到达表面而附着薄膜)等，故用途极广。膜生成原理，例如由挥发性金属卤化物(MX)及金属有机化合物(MR)等在高温中气相化学反应(热分解，氢还原、氧化、替换反应等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔点金属、金属、半导体等薄膜方法。因只在高温下反应故用途被限制，但由于其可用领域中，则可得

目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈

关于目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈 目前PCB铜回收行业正在蓬勃发展，自2002年以来国际铜价飙升，企业越来越重视开流节源，铜回收设备制造企业如雨后春笋般遍地开花。但由于含铜废液回收铜行业入行门槛低，各企业素质参差不齐。真正成规模，有实力的铜回收设备企业很少，大多数企业员工不超过20人，业务能力开展差，能安装一套设备也美其名曰环保科技公司。此种现象造就PCB 企业无法真正了解到技术的发展程度，技术的可行性以及盲目安装设备后对自身造成的损失等；本文通过针对目前许多铜回收企业自称“已突破技术瓶颈，技术成熟稳定”的《PCB 酸性蚀刻废液再生与铜回收装置》的分析来让广大PCB企业更加直观更加清楚的了解目前的技术发展。 首先，要了解一个技术的稳定性我们需要了解其工艺流程及产物、企业工艺介绍是否符合生产工艺等。 众所周知PCB酸性蚀刻制程在蚀刻过程中，氯化铜中的Cu2+具有氧化性，能将板面上的铜氧化爲Cu+，形成的Cu2Cl2是不易溶于水的,在有过量的Cl-存在下,可形成可溶性的络离子,随着蚀刻的进行,溶液中的Cu+越来越多,蚀刻能力很快下降，以至最后失去蚀刻能力。爲保持蚀刻能力,一般通过加入氧化剂对蚀刻液进行再生,使Cu+氧化重新转变爲Cu2+,使蚀刻得以连续的进行。 酸性废蚀刻液中酸性子液只是很少一部分，而大部分为生产中所添加的盐酸。一般低酸生产子液与盐酸的比例大概为：1:1.5-2，高酸生产子液与盐酸比例大概为1:2-3。通过酸性蚀刻的生产工艺我们可以得出，目前许多蚀刻铜回收企业所描述的酸性铜回收系统处理后废液可完全回用是不可能达到的。以月废酸性蚀刻液100T为例，经提铜后回用再生液100T，酸性蚀刻生产中盐酸添加与再生液中的氯离子、铜离子含量均无关，固在处理完100T废液后将会超过150T的废液产生，如此循环废液量将是无限增长。 有人说可以回用一部分，另一部分排入PCB厂废水处理站。针对此点，我可以很负责人的讲，目前没有一家企业的酸性铜回收处理设备能将废酸性蚀刻液中的铜提取完，排入废水站的废水，PCB企业自身根本无法处理达标。目前酸性蚀刻废液提铜设备有两种处理方法：一种是萃取法，一种是直接电解法。 萃取法：通过调整废酸性蚀刻液的PH值后，再通过一种萃取剂分离其中的铜离子。但此方法根本就算不上成熟技术。1.调整PH值时需加入其他碱性物质（某些企业所说自行研发的添加剂纯属扯淡）。且经过一次萃取后就要重新调整PH。所以废液体积会不断增大。 2.萃取能力低。酸性萃取剂每次萃取铜最多8g/L，很多企业在处理是都是将废液稀释至15-20g/L后再萃取。在铜离子剩余3-5g/L后排放至废水站（不可能将铜离子萃取到零）。（如此大量含铜废水PCB厂很难处理合格）。 3.处理后的废液根本不能循环利用，且每月都需要外卖废蚀刻液（卖液就是铜流失）。以上几点我们可以从卖废液再生液回用及废水排放方面判定此法目前不可取。 直接电解法：直接电解法笔者在2005年左右就开始使用，此方法在本人所了解的案例中还没有真正成熟的。记得在今年有长沙一位做该项目的经理跟笔者探讨此技术。笔者3个问题便使该经理无言以对。该方法的原理：通过电化学原理直接对废酸性蚀刻液施加低电压高电流直流电（阴阳极间有离子交换膜，将电解槽分成阳极室与阴极室）。使铜离子向阴极移动，生成单质铜粉，再将铜粉干燥，电解后废液回用。(类似于电解工艺制碱）从理论上讲该方法是可行的，但在实际操作中该方法弊端太多。1.直接电解废蚀刻液阳极将析出大量氯

网版制作工艺流程(doc 6)

网版制作工艺流程 目前，市场网版制作工艺因其原材料不同，生产工艺也就有所不同。据了解，目前市场上用来制作网版的原材料有三种类型：液态型直接法感光胶，预敏化型的直接法胶片及间接法胶片。由于三种原材料的特性与功能不同，其使用操作工艺也就有所不同。 一、液态型直接法感光胶 感光胶的优点是工艺简单、经济、实用。其特性有曝光速度快，网版经久耐用而且去膜容易，优良的耐溶性，其生产工艺流程是： 网前处理及选网→配胶→涂胶→干燥→曝光→显影→待用 其工作环境为温度15~20℃，相对温度50~65％，黄灯下暗房操作。 ※网前处理及选网 新丝网在使用前必须用磨网膏进行网前处理，每个网版都要用脱脂剂彻底脱脂，具体操作方法是用水淋湿丝网两面，涂上磨网膏或脱脂剂，然后用毛刷涂均匀并静置1分钟，最后用清水冲洗干净。 使用过的网如果不再使用，可用脱膜剂浸泡，然后清洗干净，使用前必须做脱脂处理工艺。 丝网清洗好后，烘干处理待用。制网者可根据所需要的网牍目数进行选网：丝

印线路一般用120T／cm，阻焊100－120T／cm，字符100－120T／cm，碳桥油43－120T，印剥离兰胶18－36T。 ※配胶 直接法感光胶目前市上有二种类型：一种是单液型，这种类型是把敏化剂在生产时直接配制的感光胶，可直接使用的类型；另一种是“二元固化”感光胶。这种感光胶在使用前必须进行配置，即把敏化剂加入适量水均匀搅拌后倒入感光胶中，经过上下左右充分搅拌，即配制完成。配胶工作最少要在使用前两个小时完成，最佳的方法是在前一个工作日下班前配好胶，第二天上班即用。切记，配好的胶必须静置2小时以上，让胶中泡沫消失才可使用，否则会出现意想不到的质量事故。 ※涂胶 把干燥好的待用网放置在涂胶台上，把适量的感光胶倒入刮刀内，先涂印刷面（丝网的凸面），后涂油墨面（丝网的凹面），一般每面3刀次，如果要求厚网版，那么可分多次涂刷，即第一次涂胶后，立即放入30－40℃的烘箱中烘干，取出丝网再次涂胶，根据所要求厚度，决定涂胶次数，注意一般印刷面（凸面）要比油墨面（凹面）多涂2－3刀次。 涂胶工艺十分重要，网版质量好坏，全靠涂胶，要求版面厚度均匀一致，有立体感。 ※干燥 丝印感光胶涂刷完后，先静置1－2分钟，然后把丝网放进40℃左右的烘箱中

金属蚀刻工艺流程

金属蚀刻工艺流程 (一)金属蚀刻工艺流程 金属的种类不同，其蚀刻的工艺流程也不同，但大致的工序如下：金属蚀刻板→除油→水洗→浸蚀→水洗→干燥→丝网印刷→千燥→水浸2～3min→蚀刻图案文字→水洗→除墨→水洗→酸洗→水洗→电解抛光→水洗→染色或电镀→水洗→热水洗→干燥→软布抛(擦光)光→ 喷涂透明漆→干燥→检验→成品包装。 1．蚀刻前处理 在金属蚀刻之前的工序都是前处理，它是保证丝印油墨与金属面具有良好附着力的关键工序，因此必须要彻底清除金属蚀刻表面的油污及氧化膜。除油应根据工件的油污情况定出方案，最好在丝印前进行电解除油，保证除油的效果。除氧化膜也要根据金属的种类及膜厚的情况选用最好的浸蚀液，保证表面清洗干净。在丝网印刷前要干燥，如果有水分，也会影响油墨的附着力，而且影响后续图纹蚀刻的效果 甚至走样，影响装饰效果。 2．丝网印刷 丝网印刷要根据印刷的需要制作标准图纹丝印网版。图纹装饰工序中，丝印主要起保护作用，涂感光胶时次数要多些，以便制得较厚的丝网模版，这样才使得遮盖性能好，蚀刻出的图纹清晰度高。丝网版的胶膜在光的作用下，产生光化学反应，使得光照部分交联成不溶于水的胶膜，而未被光照部分被水溶解而露出丝网空格，从而在涂有胶膜丝网版上光刻出符合黑白正阳片图案的漏网图纹。 把带有图纹的丝印网版固定在丝网印刷机上，采用碱溶性耐酸油墨，在金属板上印制出所需要的图纹，经干燥后即可进行蚀刻。 3．蚀刻后处理 蚀刻后必须除去丝印油墨。一般的耐酸油墨易溶于碱中。将蚀刻板浸入40～60g／L的氢氧化钠溶液中，温度50～80℃，浸渍数分钟即可退去油墨。退除后，如果要求光亮度高，可进行抛光，然后进行染色，染色后为了防止变色及增加耐磨、耐蚀性，可以喷涂透明光漆。 对于一些金属本身是耐蚀性能好而且不染色的，也可以不涂透明漆，要根据实际需要而定。 (二)化学蚀刻溶液配方及工艺条件 蚀刻不同的金属要采用不同的溶液配方及工艺条件，常用金属材料的蚀刻溶液配方及工艺条件见表6―4～表6-6。

PCB行业废酸性蚀刻液处理

PCB行业废酸性蚀刻液处理 水处理技术:印刷电路板最令人关心、头痛的问题就是其生产过程中的处理问题。令人关心是因为中富含的铜具有较高的经济价值，令人头痛是因为处理此会严重污染环境，环保压力大。目前处理废液唯一的办法是把失效后的废蚀刻液廉价卖给有资质的单位。这种方式不仅造成污染源转移，而且时残液排放对周边环境会造成二次污染，加上产品纯度差，价值低，中和及沉淀时会消耗大量的碱，只其中的铜，不能回收盐酸，造成资源浪费和环境污染。 国家对环境治理非常重视，投入巨资进行大规模的治理，对污染物的排放标准及要求越来越高。2004年，国家颁布了《法》，近两年对电镀、电子和印制电路板企业实行审核，对不合格的严重污染企业实行关、停、转。国家提倡建设资源节约型、环境友好型的循环经济企业，拒绝建高能耗、高污染的企业。国家、企业和许多有识之士都看到了该问题的严重性和迫切性，同时也看到了潜在的经济价值。全国许多企业、高等院校、研究单位都在致力于该方面的研究和开发，这不仅会给国家带来较好的社会效益，也会给企业带来良好的经济效益。 上海兴平生化科技有限投巨资和华东理工大学合作，共同研究开发废酸性蚀刻液回收系统。该系统不仅回收废液中的铜，而且蚀刻液后可回用于蚀刻生产线，回收过程无“三废”排放，符合国家要求，

也符合国家减排、循环经济的方针。 本系统的原理和作用是跳出常规的电解原理，巧妙地利用电化学原理设计出新颖的工艺结构，结合国际先进的膜系统进行电解，在不破坏任何成分的情况下，电解并提取里面的金属铜，使盐酸得以循环使用。这种方式资源利用率高，符合环保、清洁生产、循环经济等原则，不仅会给企业带来很高的经济效益，而且还有极好的社会效益。 该系统得到了浙江省杭州市环保局固废中心、深圳市环保局危废中心等单位的好评并受到中国印制电路的重视，均鼓励我进一步完善并快速推向市场，为社会服务。