金属无尘蚀刻机工作原理解析

蚀刻机蚀刻的主要化学反应，利用腐蚀液在金属表面对金属物理性能的破坏和软化从而降低雕刻的难度，本文ZD介绍关于蚀刻机的工作原理：

三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是一个氧化－还原过程。在铜表面Fe3+使铜氧化成氯化亚铜。同时Fe3+被还原成Fe2+。

FeCl3＋Cu →FeCl2＋CuCl

CuCl具有还原性，可以和FeCl3进一步发生反应生成氯化铜。

FeCl3＋CuCl →FeCl2＋CuCl2

Cu2+具有氧化性，与铜发生氧化反应：

CuCl2＋Cu CuCl

所以，FeCl3蚀刻液对Cu的蚀刻时靠Fe3+和Cu2+共同完成的。其中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有Fe3+，所以蚀刻速率较快。但是随着蚀刻反应的进行，Fe3+不断消耗，而Cu2+不断增加。当Fe3+消耗掉35％时，Cu2+已增加到相当大的浓度，这时Fe3+和Cu2+对Cu的蚀刻量几乎相等；当Fe3+消耗掉50％时，Cu2+的蚀刻作用由次要地位而跃居主要地位，此时蚀刻速率慢，即应考虑蚀刻液的更新。

在实际生产中，表示蚀刻液的活度不是用Fe3+的消耗量来度量，而是用蚀刻液中的含铜量(g/l)来度量。因为在蚀刻铜的过程中，Z初蚀刻时间是相对恒定的。然而，随着Fe3+的消耗，溶液中含铜量不断增长。当溶铜量达到60g/l时，蚀刻时间就会延长，当蚀刻液中的 Fe3+消耗40％时，溶铜量达到82.40g/1时，蚀刻时间便急剧上升，表明此时的蚀刻液不能再继续使用，应考虑蚀刻液的再生或更新。

一般工厂很少分析和测定蚀刻液中的含铜量，多以蚀刻时间和蚀刻质量来确定蚀刻液的再生与更新。经验数据为，采用动态蚀刻，温度为50℃左右，铜箔厚度为 50μm，蚀刻时间5分钟左右Z理想，8分钟左右仍可使用，若超过10分钟，侧蚀严重，蚀刻质量变差，应考虑蚀刻液的再生或更新。

蚀刻铜箔的同时，还伴有一些副反应，就是CuCl2和FeCl3的水解反应：

FeCl3＋3H2O →Fe(OH)3↓＋3HCl

CuCl2＋2H2O →Cu(OH)2↓＋2HCl

生成的氢氧化物很不稳定，受热后易分解：

2Fe(OH)3 →Fe2O3↓＋3H2O

Cu(OH)2 →CuO↓＋H2O

结果生成了红色的氧化铁和黑色的氧化铜微粒，悬浮于蚀刻液中，对抗蚀层有一定的破坏作用

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