杭州PCB抄板公司-緯亞電子訊：銅的表面加工，通常是指微蝕刻，是印制線路（pwb）板加工過(guò)程中幾步中的一部分。在鍍覆孔（pth）、內(nèi)層/多層粘合和光致抗蝕層、阻焊層涂覆加工的前處理中，有效的微蝕刻是特別重要的。恰當(dāng)?shù)奈⑽g刻不但可以使用效果良好，而且能夠延長(zhǎng)板的使用壽命。。內(nèi)外，不少的研究人員都在研究微蝕體系。而目前常見(jiàn)的微蝕體系有，過(guò)硫酸銨/硫酸、過(guò)硫酸鈉/硫酸、過(guò)硫酸鉀/硫酸和雙氧水/硫酸體系。上述的幾種微蝕體系在內(nèi)是非常常見(jiàn)的，但是它們都存在穩(wěn)定性差、蝕刻速率不穩(wěn)定以及蝕刻效果并不理想的缺點(diǎn)。隨著多層線路板的層數(shù)增多、線路變得復(fù)雜以及線路的維數(shù)變多，微蝕刻變得非常關(guān)鍵，而開(kāi)發(fā)和使用些新的微蝕體系，是現(xiàn)在大多數(shù)行業(yè)人士的愿望。高級(jí)微蝕刻化學(xué)物質(zhì)應(yīng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

●均一、可控的蝕刻速率
●被處理的表面更一致，更可控；
●藥液更穩(wěn)定，更持久；
●大的溶解度、溶解速度快；
●體系易被清洗；
●藥液易于分析和控制

幸運(yùn)的是，以杜邦公司oxone®為主要成份的新一代的微蝕體系已經(jīng)嶄露頭角了。相信內(nèi)的廠家對(duì)這種微蝕體系都不大熟悉。這里，筆者就向大家簡(jiǎn)要介紹下這種新的高檔的微蝕體系。

oxone® 單過(guò)硫酸化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)概述

oxone®單過(guò)硫酸化合物是一種具有高氧化勢(shì)能的過(guò)氧化物。它通常是白色的、顆粒狀易流動(dòng)的粉末、常作為活性組分加入到很多的高質(zhì)量的微蝕刻劑配方中。它可以當(dāng)場(chǎng)或預(yù)先配制好規(guī)定濃度的蝕刻劑，
oxone®的活性組分是過(guò)硫酸氫鉀（khso5），它是單過(guò)硫酸的酸性鹽（也稱作caro鹽）。它作為三合鹽的一個(gè)組成部分以分子式2khso5 –khso4-k2so4 的形式存在。在酸性條件下單過(guò)硫酸鹽的氧化勢(shì)能（e）是+1.44v。由于oxone®的特殊化學(xué)性，它為銅表面提供了一種選擇性的、高效的、可控的氧化劑。槽液中銅（cu2+）的濃度對(duì)單過(guò)硫酸化學(xué)物質(zhì)沒(méi)有催化作用。因此，蝕刻作用對(duì)微蝕刻劑壽命沒(méi)有直接的影響。杭州PCB|杭州smt

oxone®單過(guò)硫酸化合物的使用在印刷線路板加工中的優(yōu)勢(shì)

oxone®單過(guò)硫酸化合物作為微蝕刻劑組分，其特別好的質(zhì)量，可以從其達(dá)到上述要求的特性和與普通替用物質(zhì)（過(guò)硫酸鉀（鈉）、雙氧水/硫酸）相比較。

均一、可控的蝕刻速率

單過(guò)硫酸化合物的活性氧（ao）含量比起過(guò)而硫酸化合物，從熱力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，單位重量的的單過(guò)硫酸化合物比過(guò)硫酸化合物為銅提供了更多的活性氧。這一點(diǎn)可以從圖一看出。在槽中銅離子濃度增大的情況下，比起過(guò)硫酸鈉（sps），單過(guò)硫酸鹽的蝕刻速率更加穩(wěn)定。這主要是由以下原因決定的：cu2+ 不能夠催化單過(guò)硫酸鹽的氧化反應(yīng)速率，但可以顯著催化過(guò)硫酸鹽和雙氧水的氧化反應(yīng)速率。過(guò)硫酸化合物和過(guò)氧化物的氧化反應(yīng)比起單過(guò)硫酸化合物更加復(fù)雜，前者通常是通過(guò)難以控制的自由基反應(yīng)進(jìn)行的。

被處理的表面更一致，更可控

使用oxone®單過(guò)硫酸化合物進(jìn)行微蝕刻，可以獲得，更好的、選擇性的具有清晰的蝕刻界面的x射線照片和均勻的表面（如顯微鏡照片所示）。過(guò)硫酸化合物的微蝕刻作用就不夠統(tǒng)一和連續(xù)，而雙氧水的微蝕刻作用就過(guò)于強(qiáng)烈，使得界面過(guò)于粗糙。

藥液更穩(wěn)定，更持久

作為固體，oxone®單過(guò)硫酸化合物是相對(duì)穩(wěn)定的過(guò)氧化物。在推薦的條件下儲(chǔ)存，活性每月?lián)p失少于1%。同樣的，作為典型的微蝕刻液組分（包括1-5%的硫酸）的一部分，溶液中的單過(guò)硫酸化合物在長(zhǎng)期范圍內(nèi)相當(dāng)穩(wěn)定。這一點(diǎn)可以從圖2看出。圖中，在非銅離子溶液中oxone®的穩(wěn)定性與過(guò)硫酸鈉作了對(duì)比。其中作對(duì)比的條件是相同的：過(guò)氧化物濃度120g/l，溫度20和35℃[68和95°f]，硫酸1.5vol%。實(shí)際操作中的區(qū)別更加明顯，因?yàn)?，銅離子不能夠催化單過(guò)硫酸化合物的分解。單過(guò)硫酸化合物的穩(wěn)定性使加工過(guò)程變得準(zhǔn)確和容易控制，提高了板的完整性和效益。

高溶解度，溶解速度快

oxone®單過(guò)硫酸化合物極易、迅速溶于水中，正如表1所示。20℃時(shí)，oxone®在水中的溶解度大于250g/l。

容易被沖洗

由于高的溶解度和殘余物，單過(guò)硫酸化合物比起過(guò)硫酸化合物清洗更加容易方便。特別是過(guò)硫酸鉀，它通常在使用后都需要用硫酸再次清洗，以保證表面的干凈性，沒(méi)有殘余的過(guò)硫酸鉀。而單過(guò)硫酸化合物使用后，只需要用水清洗。

藥液易于分析和控制

對(duì)槽液組分的測(cè)量和控制對(duì)保持加工的連續(xù)性和重復(fù)性是非常重要的。除了在槽中條件下比過(guò)硫酸鹽穩(wěn)定，oxone®單過(guò)硫酸鹽能夠利用簡(jiǎn)單的分析程序——測(cè)量ao——來(lái)對(duì)液體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)槲g刻速率不是由銅的量決定的，它只可以通過(guò)監(jiān)測(cè)ao濃度來(lái)進(jìn)行控制（見(jiàn)下文的測(cè)試方法）。對(duì)于過(guò)硫酸鹽，因?yàn)槲g刻速率隨著液體的用量不同而不同，所以ao和銅離子的濃度必須精確地監(jiān)測(cè)到要求的蝕刻速率。除此之外，過(guò)硫酸化合物的精確測(cè)量分析方法更加復(fù)雜。

測(cè)試方法

活性氧/活性組分

1.用1000ml的燒瓶加入100ml的去離子水，溶解100g的碘化鉀和20g的edta，制備碘化鉀/edta溶液。再加入1滴的濃氨水到溶液中，之后用去離子水加滿到1000ml。搖勻，保存在塑料瓶中。

2.準(zhǔn)確稱量2g槽液溶液加入到配有磁力攪拌器的的250ml的傾口燒杯中，加入100ml 去離子水和20ml先前配置好的碘化鉀/edta溶液，充分?jǐn)嚢瑁芤簳?huì)變成鐵銹半的顏色（去離子水和所有試劑應(yīng)該＜20℃[68°f]

3.立即用0.1n的硫代硫酸鈉溶液滴定測(cè)試標(biāo)樣至呈現(xiàn)淡黃色。加入（2-5ml）的足夠的淀粉指示劑溶液，溶液將變成深蘭色。立即繼續(xù)用滴定法測(cè)試，直至出現(xiàn)一個(gè)可以至少30秒的無(wú)色端點(diǎn)。

4.再次重復(fù)上述步驟，記錄下硫代硫酸鈉的體積（ml）。
計(jì)算方法：
mlthio×nthio×0.008×100
%活性氧=
標(biāo)樣重量（克）
%活性氧
%活性成分（khso5）= 0.1053
微蝕刻液使用條件
oxone®單過(guò)硫酸化合物在微蝕刻中的使用條件根據(jù)所進(jìn)行的特定的操作不同而相異。oxone®通常加入到高級(jí)的微蝕刻配方中，使用條件是由配方的制造者決定的。但是，一般來(lái)說(shuō)，下面的條件范圍是較常用的：
49.9-149.6g oxone®/l
1-5%（體積）硫酸
溫度：32-43℃(90-110°f)
根據(jù)準(zhǔn)確的使用條件,可以維持到1.3-6.5μm/min的蝕刻速度.

結(jié)束語(yǔ)

隨著pcb向多層和hdi方向發(fā)展, 對(duì)pcb化學(xué)微蝕劑的要求越來(lái)越高，而象過(guò)硫酸鹽/硫酸、雙氧水/硫酸體系的微蝕劑的不穩(wěn)定性和使用不方便，將會(huì)不能夠滿足要求。而以oxone®為主要成份的微蝕體系，就日益顯示其優(yōu)勢(shì)。在這里，我們?cè)俅慰偨Y(jié)新一代微蝕體系的優(yōu)點(diǎn)：

▲均一、可控的蝕刻速率，使用方便；
▲被處理的表面更均一，而且可以根據(jù)需要調(diào)控所需要的效果；
▲溶解度大，溶解速度快，溶解方便；
▲蝕刻后體系容易清洗，殘余極少；
▲化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、儲(chǔ)藏容易；
▲藥液更加持久、穩(wěn)定，易于分析；
▲藥液組成簡(jiǎn)單，不含螯合劑，廢液處理簡(jiǎn)單；
▲使用于過(guò)硫酸鹽體系相似，無(wú)須更換設(shè)備。

以上這些優(yōu)點(diǎn)是以往舊的微蝕體系不能夠比眤的，用于pcb的生產(chǎn)制作中，能夠提高pcb的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。在這里，筆者只是向大家宣傳這樣一個(gè)信息，而且，在外的某些pcb藥水生產(chǎn)商已經(jīng)將這個(gè)體系推出市面。而中大陸的pcb行業(yè)正在迅猛的發(fā)展，若是內(nèi)生產(chǎn)pcb、fpc以及hdi等廠家能夠采用這種新一代的微蝕體系，相信更能夠增加我pcb在際上的競(jìng)爭(zhēng)地位。

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