CuCl_2_HCl酸性蚀刻液的ORP测量及其应用.docxVIP

【电子电镀】CuCl2–HCl酸性蚀刻液的ORP测量及其应用曾振欧1,*，李哲1，杨华1，赵国鹏2（1.华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640；2.广州二轻工业科学技术研究所，广东广州510170）First-author’saddress:SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China摘要：通过测量CuCl2–CuCl–NaCl–HCl溶液的氧化还原电位(ORP)，研究了酸性蚀刻液在蚀刻过程与电化学再生过程中ORP与溶液组成和温度的关系。结果表明，酸性蚀刻液的ORP随Cu+离子质量浓度的增加而降低，且在Cu2+离子质量浓度较高或总Cu质量浓度变化不大时与Cu+离子质量浓度的对数成正比。酸性蚀刻液中的溶解氧、Cu2+离子、Cl?离子和H+离子的浓度以及温度对ORP的测量有一定影响，但最大误差不超过0.9%。溶液组成一定时，ORP与测量温度成正比。ORP的测量可以指示酸性蚀刻液的蚀刻速率及其电化学再生过程。关键词：酸性铜蚀刻液；氧化还原电位；电化学氧化；再生；一价铜离子1前言CuCl2–HCl酸性蚀刻液是PCB生产中蚀刻工序常用的一种铜蚀刻液[1-5]。在蚀刻过程中，酸性蚀刻液中的Cu2+离子与铜箔作用生成Cu+离子，Cu+离子浓度不断升高，Cu2+离子浓度不断降低，蚀刻能力随之降低。当蚀刻能力降低至一定程度时，蚀刻液就必须进行再生处理。蚀刻速率是评估蚀刻能力的重要指标之一[6]，而酸性蚀刻液中的Cu+离子浓度是影响蚀刻速率的主要因素。酸性蚀刻废液可以采用阳极氧化的电化学方中图分类号：TG178;X781.1文献标志码：A文章编号：1004–227X(2010)02–0014–05ORPmeasurementofacidicCuCl2–HCletchingbathanditsapplication//ZENGZhen-ou*,LIZhe,YANGHua,ZHAOGuo-pengAbstract:Theoxidationreductionpotential(ORP)ofanacidicetchingbathcomprisingCuCl2,CuCl,NaClandHClwasmeasured,anditsdependenceonbathcompositionandtemperatureduringetchingandelectrochemicalregenerationprocesseswasstudied.TheresultsshowedthattheORPofacidicetchingbathisdecreasedwithincreasingmassconcentrationofCu+,andisdirectlyproportionaltothelogarithmofthemassconcentrationofCu+whenthemassconcentrationofCu2+isrelativelyhighorwhenthemassconcentrationoftotalCuvariesslightly.Thedissolvedoxygeninacidicetchingbath,aswellastheconcentrationofCu2+,Cl?andH+,andtemperaturehavecertainimpactonORPmeasurement,butthemaximumerrorisnotmorethan0.9%.TheORPisindirectproportiontotemperaturewhenthebathcompositionisunvaried.ThemeasurementofORPcanindicatetheetchingvelocityandelectrochemicalregenerationprocessinacidicetchingbath.Keywords:acidiccopperetchingsolution;oxidationreductionpotential;electrochemicaloxidation;regeneration;cuprousion+2+法再生，Cu离子通过阳极氧化重新转变成Cu离子而[7]恢复其蚀刻能力。酸性蚀刻废液中多余的Cu离子也可以采用阴极还原的电化学方法进行回收，Cu2+离子首先还原成Cu+离子，Cu+再电沉积为金属铜。电化学理论表明，溶液中Cu2+离子浓度一定时，ORP(氧化还+[8]原电位)只与Cu离子浓度有关。因此，测量溶液的ORP，不仅可以反映酸性蚀刻液的蚀刻能力和指导PCB生产中的蚀刻工艺，而且有助于