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金属蚀刻时的次要化学反响

点击:3842 日期:2012-11-16 选择字体巨细:

三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是一个氧化-复原历程。在铜外表Fe3+使铜氧化成氯化亚铜。同时Fe3+被复原成Fe2+。

  FeCl3+Cu →FeCl2+CuCl
  CuCl具有复原性,可以和FeCl3进一步产生反响天生氯化铜。
  FeCl3+CuCl →FeCl2+CuCl2
  Cu2+具有氧化性,与铜产生氧化反响:CuCl2+Cu →2CuCl
 以是,FeCl3金属蚀刻液对Cu的蚀刻时靠Fe3+和Cu2+配合完成的。此中Fe3+的蚀刻速率快,蚀刻质量好;而Cu2+的蚀刻速率慢,蚀刻质量差。新配制的蚀刻液中只要Fe3+,以是蚀刻速率较快。但随着蚀刻反响的举行,Fe3+不停斲丧,而Cu2+不停增长。当Fe3+斲丧失35%时,Cu2+已增长到相称大的浓度,这时Fe3+和Cu2+对Cu的蚀刻量简直相称;当Fe3+斲丧失50%时,Cu2+的蚀刻作用由主要位置而跃居次要位置,此时蚀刻速率慢,即应思索蚀刻液的更新。
 在实践消费中,表现蚀刻液的活度不是用Fe3+的斲丧量来器量,而是用蚀刻液中的含铜量(g/l)来器量。由于在蚀刻铜的历程中,最后金属蚀刻工夫是绝对恒定的。但是,随着Fe3+的斲丧,溶液中含铜量不停增加。当溶铜量到达60g/l时,蚀刻工夫就会延伸,当蚀刻液中的Fe3+斲丧40%时,溶铜量到达82.40g/1时,蚀刻工夫便急剧上升,标明此时的蚀刻液不克不及再持续利用,应思索蚀刻液的再生或更新。
 一样平常工九游会很少剖析和测定蚀刻液中的含铜量,多以蚀刻工夫和蚀刻质量来确定蚀刻液的再生与更新。履历数据为,接纳静态蚀刻,温度为50℃左右,铜箔厚度为50μm,蚀刻工夫5分钟左右最抱负,8分钟左右仍可利用,若凌驾10分钟,侧蚀严峻,蚀刻质质变差,应思索金属蚀刻液的再生或更新。
  蚀刻铜箔的同时,还伴有一些副反响,便是CuCl2和FeCl3的水解反响:
  FeCl3+3H2O →Fe(OH)3↓+3HCl
  CuCl2+2H2O →Cu(OH)2↓+2HCl
  天生的氢氧化物很不波动,受热后易剖析:
  2Fe(OH)3 →Fe2O3↓+3H2O
  Cu(OH)2 →CuO↓+H2O
后果天生了白色的氧化铁和玄色的氧化铜微粒,悬浮于蚀刻液中,反抗蚀层有肯定的毁坏作用。