碱性铜蚀刻液的再生液及提高其蚀刻速度的方法技术

本发明专利技术提供了一种碱性铜蚀刻液的再生液及提高其蚀刻速度的方法，该碱性铜蚀刻液的再生液中含有第一提速剂含NH2-CS-NH-基团的有机硫代化合物，以及第二提速剂，该第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质。本发明专利技术的能提高碱性铜蚀刻液的再生液的方法，该再生液中还使用有效量的第二提速剂加入到碱性铜蚀刻液的再生液中，该第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质。本发明专利技术的碱性铜蚀刻液的再生液，可以有效的提高碱性蚀刻液的蚀刻速度，并能保持蚀刻速度的稳定，从而提高了蚀刻再生液的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碱性铜蚀刻液的再生液，提高碱性铜蚀刻液的再生液蚀刻速度的 方法，以及一种提速剂在碱性铜蚀刻液的再生液中的用途。
技术介绍
碱性蚀刻是制造印制电路板过程中必不可少的工序。碱性蚀刻一般适用于多层印 制板的外层电路图形的制作及纯锡印制板的蚀刻，主要抗蚀剂为图形电镀之金属抗蚀层， 如镀覆金、镍、铅锡合金等。碱性蚀刻液一般由氯化铜、氯化铵以及过量氨水配置而成，根据 铜离子浓度高低而分为蚀刻子液(不含铜)、蚀刻缸内溶液(工作液)和蚀刻废液(铜浓 度高)。线路板生产中蚀刻工序一般实行自动化控制，随着蚀刻过程的进行，溶铜量不断增 加，蚀刻液一价铜含量逐渐接近其最大容量，蚀刻速度大幅下降，溶液变得极不稳定，易形 成泥状沉淀，最后不能满足蚀刻工序要求，需由比重自动添加系统溢流补充子液并排出高 一价铜母液_蚀刻废液。蚀刻废液含有高浓度的铜、氯、铵离子，属危险废物，直接排放不仅 造成资源的浪费，而且会产生严重的环境问题，因此，开发蚀刻液循环使用技术成为业内的 关注点。目前，蚀刻液循环再生技术比较成熟的是溶剂萃取_电积工艺，其工艺原理是首 先利用铜萃取剂对铜的高度选择性，对蚀刻废液中的铜选择性萃取大部分，然后用硫酸进 行反萃，得到硫酸铜电解液，最后通过电积所得到的硫酸铜电解液实现铜离子的回收。而经 萃取处理，铜离子降低后的萃余液添加药剂恢复蚀刻性能后循环使用。我们把这种循环使 用的蚀刻液称为蚀刻再生液。蚀刻再生液的调配除需要添加少量的氯化铵和氨水外-无铜 子液，还要补充适量的添加剂，目前，其中添加的添加剂一般为NH4HC03、(NH4)2HPO4和提速 剂，现有提速剂一般为含NH2-CS-NH-基团的有机硫代化合物，例如硫脲和\或二硫代联二 脲。以碱性氯化铜蚀刻液为例，其一般由氯化铜、氯化铵、以及过量氨水配置而成，其 中Cu2+与氨生成深蓝色铜氨络合物，其蚀刻机理如下在氯化铜溶液中加入氨水，发生络合反应CuC12+4NH3 = 2+络离子氧化，其蚀刻反应如下 Cl2+Cu = 2 Cl所生成的+为Cu+的络离子，不具有蚀刻能力。在有过量NH3和Cl的情 况下，能被空气中的O2所氧化，生成具有蚀刻能力的2+络离子氧化，其反应如下4Cu (NH3) 2Cl+4NH3+4NH4Cl+02 = 4Cu (NH3) 4C12+2H20+的氧化被认为是影响蚀刻再生液蚀刻速度的主要因素，当蚀刻再生液 不断循环使用时，蚀刻和再生过程中的微量杂质会在蚀刻液中累计，从而降低 + 被空气中的O2氧化的能力，特别是利用溶剂萃取_电积来实现蚀刻液的循环利用时，反萃 时萃取剂中夹带的微量SO42会随着蚀刻液的萃取而被转移到蚀刻再生液中，并与铜和氨形成硫酸铜铵络离子，对蚀刻速度影响很大，现有再生液中加入的提速剂硫脲有提高蚀刻 速度的作用，在一定程度上缓解硫酸铜铵络离子对蚀刻速度的影响，但是，现有碱性铜蚀刻 液再生液的蚀刻速度随循环使用时间推移仍然下降得很快，无法保证蚀刻再生液的性能稳 定，因而影响到蚀刻品质、产能以及再生液的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术实施例的第一个目的在于提供一种碱性铜蚀刻液的再生液，旨在解决现有 碱性铜蚀刻液的再生液蚀刻速度随循环使用时间推移下降快，无法保证蚀刻再生液的性能 稳定，因而影响到蚀刻品质、产能以及再生液的使用寿命的问题。本专利技术实施例的第二个目的在于提供一种能提高碱性铜蚀刻液的再生液的蚀刻 速率的方法。本专利技术实施例的第三个目的在于提供一种提速剂在碱性铜蚀刻液的再生液中的 用途。本专利技术实施例的碱性铜蚀刻液的再生液，其中含有提速剂，该提速剂包括第一提 速剂，该第一提速剂为含NH2-CS-NH-基团的有机硫代化合物，该提速剂还包括有效量的第 二提速剂，该第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种 物质。本专利技术实施例提供的一种能提高碱性铜蚀刻液的再生液的方法，在48 52°C、pH =8. 3 8. 6和压力为1. 5 2. 2个大气压下条件下进行蚀刻，该碱性铜蚀刻液的再生液 中含有提速剂，该提速剂包括第一提速剂，该第一提速剂为含NH2-CS-NH-基团的有机硫代 化合物，该提速剂还包括第二提速剂，在本专利技术实施中，还使用有效量的第二提速剂加入到 碱性铜蚀刻液的再生液中，该第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化 合物中至少一种物质。本专利技术实施例提供的一种提速剂在碱性铜蚀刻液的再生液中的用途，该提速剂选 自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质，提速剂使用量为提高 碱性铜蚀刻液的再生液速度的有效量。与现有技术相比，上述技术方案，由于碱性铜蚀刻液的再生液中添加有有效量的 亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质，能够在碱性条件下将一 价态亚铜迅速氧化为二价态铜，可以有效的提高碱性蚀刻液的蚀刻速度，并能保持蚀刻速 度的稳定，从而提高了蚀刻再生液的使用寿命。附图说明图1是本专利技术提供的实施例1中各试验浓度下的相对蚀刻速度；图2是本专利技术提供的实施例2中各试验浓度下的相对蚀刻速度。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种碱性铜蚀刻液的再生液，为能够在碱性条件下将一价态亚 铜迅速氧化为二价态铜，有效的提高碱性蚀刻液的蚀刻速度，并能保持蚀刻速度的稳定，从 而提高了蚀刻再生液的使用寿命，本专利技术实施例提供的碱性铜蚀刻液的再生液中除了含有 现有再生液中提速剂，该提速剂为含NH2-CS-NH-基团的有机硫代化合物，例如硫脲和\或 二硫代联二脲(本说明书中称为第一提速剂)之外，还含有有效量的第二提速剂，该第二提 速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质。更进一步，本专利技术实施例的碱性铜蚀刻液的再生液，其中，亚氯酸根离子的化合物 优选为亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铵，特别优选为亚氯酸钠；过硼酸 根离子的化合物优选为过硼酸钠、过硼酸铵、过硼酸钙、过硼酸钾、过硼酸镁，特别优选为过 硼酸钠。更进一步，本专利技术实施例的碱性铜蚀刻液的再生液，其中，第二提速剂浓度优选为 100mg/L 900mg/L。其中，第二提速剂为亚氯酸根离子化合物时，亚氯酸根离子化合物浓 度优选为300mg/L 500mg/L，更优选为500mg/L ；其中，第二提速剂为过硼酸根离子化合物 时，过硼酸根离子化合物浓度优选为400mg/L 600mg/L，更优选为600mg/L。本专利技术实施例还提供一种提高碱性铜蚀刻液的再生液蚀刻速度的方法，该方法 为在48 52°C、pH = 8. 3 8. 6和压力为1. 5 2. 2个大气压下条件下进行蚀刻， 该碱性铜蚀刻液的再生液中含有提速剂，该提速剂包括第一提速剂，该第一提速剂为含 NH2-CS-NH-基团的有机硫代化合物，例如硫脲和\或二硫代联二脲。该提速剂还包括第二提 速剂，在本专利技术实施例中，还使用有效量的第二提速剂加入到碱性铜蚀刻液的再生液中，该 第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质。其中， 亚氯酸根离子的化合物优选为亚氯酸钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种碱性铜蚀刻液的再生液，其中含有提速剂，所述提速剂包括第一提速剂，所述第一提速剂为含ＮＨ２－ＣＳ－ＮＨ－基团的有机硫代化合物，其特征在于，所述提速剂还包括有效量的第二提速剂，所述第二提速剂选自亚氯酸根离子的化合物和过硼酸根离子的化合物中至少一种物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建光，何世武，崔磊，赵业伟，罗宝奎，李琪杰，
申请(专利权)人：深圳市洁驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94