[发明专利]选择性铁蚀刻液及蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面蚀刻加工技术领域，具体的说是涉及一种选择性铁蚀刻液及蚀刻方法。

背景技术

随着电子行业的飞速发展，IC载板已形成一种重要的电子产品。载板的制作工艺多种多样。铁基板镀铜是一种重要的制作载板工艺。其工艺原理为：先在冷轧碳钢薄板即铁基板其中一面进行镀铜形成轮廓图形，然后利用化学蚀刻方法去除铁基板保留纯铜的轮廓图形，进一步加工形成载板。

针对铁化学蚀刻液已有不少的报道：公开号为CN101173360A的专利公开一种不锈钢的蚀刻液，主要成分包括三氯化铁、盐酸、氟化氢铵、硫脲以及蚀刻促进剂和再生剂等。该蚀刻液虽然对不锈钢表面能够进行快速的蚀刻且蚀刻的均匀，但该蚀刻液对铜的腐蚀速度也很快，并且蚀刻液中采用沸点低、易挥发且腐蚀性的强含卤酸为原料，不能满足IC载板生产过程的需要。公开号为CN102061476A专利公开了一种不锈钢蚀刻液，其主要成分为硝酸、硝酸银、硝酸镍、硒和硫酸铜等组分。该蚀刻液虽然具有较强的蚀刻能力、蚀刻速率高、大面积范围内均匀性好等优点，且该类蚀刻液对铜的腐蚀速度较低，但在使用过程中有刺激性气体释出，无法满足IC载板生产所需要的洁净环境。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种选择性铁蚀刻液及蚀刻方法，可以选择性蚀刻铜基材表面的铁，蚀铁速率与蚀铜速率比≥200。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种选择性铁蚀刻液，可以选择性蚀刻铜基材表面的铁，蚀铁速率与蚀铜速率比≥200，所述选择性铁蚀刻液包括水溶性芳香族硝基化合物、无机酸、缓蚀剂和去离子水，所述水溶性芳香族硝基化合物的含量为4-220g/L，所述无机酸的含量为2-10mol/L，所述缓蚀剂的含量为0.1-2 g/L。

作为本发明的进一步改进，所述水溶性芳香族硝基化合物的含量为10-200g/L，所述无机酸的含量为2.5-7.5mol/L，所述缓蚀剂的含量为0.2-1.5 g/L。

作为本发明的进一步改进，所述水溶性芳香族的硝基化合物为苯环上带有硝基的芳香族化合物及其盐中的一种或者几种。如间硝基苯磺酸钠、3，5-二硝基苯甲酸、邻硝基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚、邻硝基苯胺、对硝基苯胺、间硝基苯胺、硝基萘磺酸和苦味酸等。

作为本发明的进一步改进，所述水溶性芳香族硝基化合物为间硝基苯磺酸钠。

作为本发明的进一步改进，所述无机酸至少为硫酸和磷酸其中之一。

作为本发明的进一步改进，所述缓蚀剂至少为六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺和四乙烯五胺之一。

作为本发明的进一步改进，所述蚀刻液还包含有消泡剂，该消泡剂的含量为0.1-2 g/L。

作为本发明的进一步改进，所述消泡剂为OP-10、二甲基硅氧烷、正辛醇和硅氧烷二元醇中的至少一种，所述消泡剂的含量为0.5-1.5 g/L。

本发明还提供一种选择性铁蚀刻方法，将铁基材与蚀刻液接触进行蚀刻，控制蚀刻液的温度为15-40℃，所述蚀刻液为权利要求1-8中任一项所述的选择性铁蚀刻液。

作为本发明的进一步改进，所述将铁基材与蚀刻液接触的方法为用浸渍的方法将铁基材放置在蚀刻液中或者用低压喷淋的方法将蚀刻液均匀的喷淋在铁基材的表面，其中所述低压喷淋的压力为0.05-0.15Mpa。

本发明的有益效果是：本发明采用新型的选择性蚀刻体系，蚀铁速度快，蚀刻速率稳定；蚀刻后表面均匀，侧蚀小，边线整齐；蚀铜速率小，蚀铁速率与蚀铜速率比≥200；蚀刻液中不含卤酸或者硝酸等挥发性大的原料，蚀刻液更加绿色环保。该蚀刻液适用于铜基材表面铁的选择性蚀刻，也适应于碳钢和低合金钢及其构件的精细加工。

具体实施方式

本发明提供了一种选择性铁蚀刻液，包括水溶性芳香族硝基化合物、无机酸、缓蚀剂和去离子水，水溶性芳香族硝基化合物的含量为4-220 g/L，优选为10-200 g/L，所述无机酸的含量为2-10mol/L，优选为2.5-7.5 mol/L，所述缓蚀剂的含量为0.1-2 g/L，优选为0.2-1.5 g/L。

水溶性芳香族的硝基化合物可以加速酸与铁的反应。间硝基苯磺酸钠是一种最优选的水溶性芳香族的硝基化合物，然而其它的水溶性的芳香族的硝基化合物也是适用的，比如邻硝基苯磺酸及其盐、间硝基苯磺酸及其盐、对硝基苯磺酸盐，间硝基苯磺酸钠、3，5-二硝基苯甲酸、邻硝基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚、邻硝基苯胺、对硝基苯胺、间硝基苯胺、硝基萘磺酸或者苦味酸其中之一，或者以上几种化合物的混合物，但本发明不局限于此。