1. 研究目的与意义
在铜箔积层板印制电路板(printedcircuit board,pcb,或printed wire board,pwb)制造中,以化学反应方式将不要部分的铜箔除去,使之形成回路图形即电路称之为蚀刻。
作为回路图形留下的铜箔可以图形转移方式或网版印制方式使有机化合物体系的抗蚀剂被覆于其上,或以镀铅锡、镀镍金等金属系的抗蚀剂镀于其上,防止此部分的铜被蚀刻。但是,现在要做成好的铜箔积层,一般都要先涂银层,然后再涂铜层。关于铜蚀刻剂的研究已经很多了,所以蚀去不需要的铜层,留下需要的铜箔积层,这在技术上很容易做到。
但是因为银的化学活泼性比铜低很多,所以铜的蚀刻剂往往对银无效。因为基层银层必须要被完全蚀刻掉,同时铜层要不受影响,所以需要开发出一种银的专用蚀刻剂。关于银蚀刻剂的研究文献很少,而对于能蚀刻银,同时又不蚀刻铜的专用试剂,目前还是空白。
2. 研究内容和预期目标
本课题主要研究内容为:依照金属活动顺序表,我们普遍认为银的化学活泼性比铜低很多,所以铜的蚀刻剂往往对银无效。然而现在我们面临的是电路板上基层银层必须要被完全蚀刻掉,同时铜层要不受影响,因此就需要我们开发出一种能够高速蚀刻银,又对铜影响小的方法。因为对银刻蚀这方面研究空白,所以本实验探索性内容较多,首先选择对银相对活泼的氧化剂,例如过硫酸钠、过硫酸铵这样的氧化剂,然后根据氧化剂选择如碘化钠、氨水、咪唑等配位剂进行配位,最后选择最佳的用量比例、最佳温度、时间条件,根据反应现象与结果制定下一步流程与方案,最后在实验室能够达成的情况下,进行实际生产设计。
本课题的预期目标:用过硫酸盐为氧化剂,氧化蚀刻金属银,希望研究开发出银铜蚀刻量速率比能达到1:6以上的蚀刻剂,尽量留完整铜的量。以实验配方为基础,设计一个生产车间,包括流程和基本设备,完成蚀刻剂的生产任务,工艺衡算和技术经济核算。
3. 研究的方法与步骤
本实验采用序贯实验研究方法,对于相同的体系,采用单变量控制方法,对于不同的体系,从原理和文献进行假设和实验考证。试验分为六个步骤。
步骤一、银片与铜片的剪裁和表面处理
步骤二、刻蚀液的检测
4. 参考文献
[1] 李春甫. 浅谈铜标牌的蚀刻[j]. 丝网印刷, 2000, (6):12-17.
[2] 梁炜. 氨碱性蚀刻液中铜溶解过程的化学动力学[j]. 化学工程, 2016, 44(4):64-67.
[3] 朱绒霞. 铜表面化学蚀刻的研究[j]. 应用化工, 2005, 34(5):277-279.
5. 计划与进度安排
(1)第1-2周(2022年3月5日-2022年3月16日)查阅文献资料。
(2)第3周(2022年3月19日-2022年3月23日)文献分析,写出开题报告。
(3)第4-5周(2022年3月26日-2022年4月6日)实验准备和探索实验。
