微蝕刻處理又被稱為粗化處理或弱腐蝕。為了能增強銅箔表層和化學銅相互之間的結合力,我們要除去銅箔表面的氧化層。一般選用過硫酸鈉或濃硫酸和過氧化氫的微蝕刻溶液。
用過硫酸鈉時,處理後銅表層會形成汙染物。現如今基本上都選用濃硫酸和過氧化氫溶液了。該溶液能夠持續添加調整,槽液成本顯著降低。與此同時被微蝕刻出來的銅,能夠藉助降溫來產生五水硫酸銅晶體而回收利用。除此之外它的微蝕刻速率較為平穩,粗化效果均衡一致。一般在該溶液中添加適量的穩定劑就能進一步推動過氧化氫的分解,從而節約更多開支。
倘若不添加穩定劑,溶解出來的銅離子會使過氧化氫迅速分解。添加穩定劑不僅可抑制過氧化氫分解,還能夠調整蝕刻銅的速率。假設不添加穩定劑的硫酸過氧化氫微蝕刻液的蝕刻速率為X,在同等情況下添加穩定劑後蝕刻銅的速率如果超過X的被稱作正性加速劑,達不到X的被稱作負性減速劑。針對負性減速機的穩定劑,一定要加熱使用達到產生銅的微蝕刻效果。針對正性的加速劑無需加熱,即使在常溫情況下就具備較高的蝕刻速率。
為了能達到更好的微蝕刻效果,必須重視以下事項:
(1)明確適宜的微蝕刻速率
為了能使化學鍍銅層與基體銅表層有優良的結合力,粗化銅箔的厚度一定要在兩微米之上。粗化過量會導致銅和藥液的大量浪費,粗化過深會使玻璃基體裸露出來,這並不是一件好事。最合適粗化厚度為3.5微米左右,這樣能夠保障化學鍍銅的優良結合力。為了確保微蝕刻效果,各班生產之前應檢測銅的微蝕刻速率,比較簡單的測量方法是選用失重法測算銅的蝕刻速率。
(2)新開缸的微蝕刻液,剛開始蝕刻速率比較慢。這時可以添加適量硫酸銅或留下四分之一左右的舊溶液。當銅含量達不到7g/L時蝕刻速率較低。而當超過這一含量時,蝕刻銅的速率維持不變。
(3)蝕刻速率與溶液溫度及過氧化氫含量密切相關。為了能維持蝕刻速率均衡一致,微蝕刻液需要設定恆溫控制,並各班應控制過氧化氫的含量,適時添加調整。除此之外,一次處理板面不能超載。若負載過高會引發溶液迅速升溫,超過標準溫度極值點,導致銅的過蝕刻。嚴重時裸露出玻璃基材,對日後鍍銅影響很大。
(4)實際操作時注意不能將有害雜質帶進處理液中,鐵離子會使過氧化氫迅速分解。氯離子會在銅表層上產生鈍化的氯化銅膜,使粗化銅的速率顯著降低。所以在實際操作時禁止使用鐵掛具。
(5)按時分析和添加必需的化學成分。其中銅離子和硫酸的濃度要一星期檢測一次,過氧化氫則要每天分析。穩定劑的量最好依據過氧化氫的分解速率來添加。
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