[发明专利]一种提高蚀刻产品质量的蚀刻液

说明书

本发明涉及一种提高蚀刻产品质量的蚀刻液，由三氯化铁、氯化铜、硫化氢和水组成。本发明可明显降低三氯化铁蚀刻剂的蚀刻温度，加快整体蚀刻速度，进而大大提高产品的蚀刻质量，侧蚀质量可达到0.01mm以下，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于金属蚀刻领域，特别涉及一种提高蚀刻产品质量的蚀刻液。

背景技术

金属蚀刻也称光化学金属蚀刻，通常通过曝光制版、显影后，将要金属蚀刻区域的保护膜去除，在金属蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成需要成型的效果。该工艺目前已用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密金属蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，金属蚀刻更是不可或缺的技术。

化学蚀刻就是将需要蚀刻的金属制件浸泡在由各种化学成分组成的蚀刻溶液中，经过一定时间的反应后，需要蚀刻部分的金属慢慢溶解，最终达到所需要的蚀刻深度，使金属制件表面形成需要成型的效果。化学蚀刻的过程实际上是金属在化学溶液中的自溶解，也就是腐蚀过程。通过大量的工艺试验和生产实践，总结形成了蚀刻液成份、浓度、温度和工件传输速度的多参数动态综合控制技术，这些参数是动态变化的，其设定与调整与产品材质和厚薄、产品大小和形式、感光胶膜材质和厚薄有关，与一次配置的蚀刻液蚀刻的产品总量有关，对蚀刻质量、效率和侧蚀量有直接影响。

常用的化学蚀刻剂有氢氟酸、过氧化氢和三氯化铁蚀刻液等。蚀刻金属通常最常见的蚀刻质量问题是侧蚀质量，侧蚀质量往往达不到0.01mm以下，尤其厚度大的蚀刻片，侧面呈梯形。这同蚀刻液温度和蚀刻速度有关，蚀刻液温度越高、蚀刻速度越慢，蚀刻质量越差，尤其三氯化铁蚀刻液，蚀刻时间越长，放出热量越大，造成侧蚀质量越差。因此，如何解决三氯化铁蚀刻液温度高和如何解决蚀刻速度慢而造成蚀刻产品质量差，成为化学蚀刻一大技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高蚀刻产品质量的蚀刻液，该蚀刻液可有效解决常规的蚀刻液侧蚀质量差的技术缺陷。

本发明提供了一种提高蚀刻产品质量的蚀刻液，由三氯化铁、氯化铜、硫化氢和水组成。

所述三氯化铁浓度为30％～35％。

所述氯化铜浓度为18％～25％。

所述硫化氢输入到蚀刻液中的压力为3-8bar。

所述硫化氢输入量为0.5--0.8m³/h。

本发明中三氯化铁蚀刻液的反应方程式如下：

Fe+2FeCl₃＝3FeCl₂——(1)

标准自由能△F⁰₍₁₎＝-53100-8.9_T

Cr+2FeCl₃＝CrCl₂+2FeCl₂——(2)

标准自由能△F⁰₍₂₎＝-68600-9.6_T

Ni+2FeCl₃＝NiCl₂+2FeCl₂——(3)

标准自由能△F⁰₍₃₎＝-44600-3.73_T

Mo+3FeCl₃＝MoCl₃+3FeCl₂——(4)

标准自由能△F⁰₍₄₎＝-65000+53.78_T