氨碱性蚀刻液中铜溶解过程的化学动力学.pdf

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1、第44卷第4期2016年4月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．44No．4Apr．2016氨碱性蚀刻液中铜溶解过程的化学动力学梁炜(北京师范大学珠海分校不动产学院，广东珠海519087)摘要：氨碱性溶液是印制电路板工业中采用最为广泛的蚀刻溶液，但是关于溶液中铜溶解过程的动力学研究还比较缺乏。研究利用模拟实验的方法，定量地研究了铜溶解反应的化学动力学性质。当速度梯度G值大于7570S一时，铜溶解速率不受混合强度影响的传质速率限制；在反应前120S内，平均单位面积铜溶解

2、质量与反应时间呈线性关系，反应的速率常数约为0．1373ms／(cm2·s)；溶液cu2+浓度低于0．8mol／L时，铜溶解速率随Cu2+浓度增大而线性增大，此区间反应符合一级反应动力学；Cu2+浓度约为1．0mol／L时溶解速率最大；温度对反应速率的影响非常显著，升高温度反应速率增加较快，50℃时溶解速率可达21．106岬·L／(min·m01)；溶解反应的Arrhenius活化能E。约为23．7kJ，频率因子A约为1．43×105。关键词：蚀刻液；铜；动力学；氨中图分类号：O643．1文献标识码

3、：A文章编号：10050954(2016)04-0064-04DOI：10．3969／j．issn．1005-9954．2016．04．014ChemicalkineticsforcopperdissolutionprocessinalkalineammoniasolutionLIANGWei(SchoolofRealEstate，BeijingNormalUniversity，Zhuhai，Zhuhai519087，GuangdongProvince，China)Abstract：Alkaline

4、ammoniasolutioniswidelyusedasetchingsolutioninindustriesofprintedcircuitboard．However，itislackofkineticsresearchforcoppersolutionprocessinetchingsolution．Simulationexperimentmethodwasemployedtoinvestigatethechemicalkineticscharacteristicsofcoppersoluti

5、onreaction．WhenvelocitygradientGwasover7570s～，copperdissolutionratewasnotinfluencedbymasstransferratedeterminedbystirringintensities．Infirst120Softhereaction，theaveragemassofcopperdissolutionperunitareakeptlinearrelationwithreactiontime．Thekineticconst

6、antofthereactionWasabout0．1373mg／(cm2·s)．Whenconcentrationofcupricionwaslowerthan0．8mol／L，thedissolutionrateofcopperlinearlyincreasedwithcupricionandcompliedwithfirstorderdynamicalreaction．Whenthecupricionconcentrationwasabout1．0mol／L，thedissolutionrat

7、ereachedmaximumvalue．Thetemperaturehadgreatlysignificanceonreactionrate，thereactionraterapidlyincreasedwithtemperature，andthedissolutionratereachedupto21．106Ixm‘L／(min‘m01)at50℃．TheactivationenergyE。fordissolutionreactioninArrheniusrulewasabout23．7kJan

8、dthefrequencyfactorAwasabout1．43×105．Keywords：etchingsolution；copper；kinetics；ammonia印制电路板是电子工业中不可或缺的电子元器件，它是利用化学蚀刻液对基板上覆盖的铜箔进行蚀刻处理而形成印制电路¨j。随着电子工业生产工艺的精细化和环境保护要求的逐步提高，化学蚀刻液的组成配方也逐步从粗放型向精细化方向发展。印制电路板中常采用的蚀刻液有FeCl，溶液、H：0：．H：SO。溶液、酸性CuCl：