碱性氯化铜蚀刻液包括以下组分:
1、铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+——蚀刻的主要作用成分,由母液提供,以Cu含量或密度形式体现;
2、游离氨NH3——参与蚀刻反应,由氨水补充,以PH值体现; 3、氯离子Cl-——活化剂,由氯化铵补充;
4、铵离子NH4+——PH稳定剂及氨补充剂,由氯化铵补充;
5、添加剂——促进蚀刻反应产物[Cu(NH3)2]+转化为具有蚀刻作用的[Cu(NH3)4]2+。
通常,由氨水+氯化铵+添加剂组成补充液。
蚀刻反应机理: [Cu(NH3)4]2++Cu→2[Cu(NH3)2]+所生成的[Cu(NH3)2]+为Cu+的络离子,不具有蚀刻能力。在有过量NH3和Cl-,在起催化作用的添加剂的作用下,能很快地被空气中的O2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH3)4]2+络离子。
其再生反应如下:
2[Cu(NH3)2]++2NH4++2NH3+ 0.5 O2 = 2[Cu(NH3)4]2++H2O
从上述反应,每蚀刻1摩尔铜需要消耗2摩尔氨和2摩尔铵离子(氧气则靠喷淋时与空气接触提供)。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,应不断补加氨水和氯化铵。