目录摘要 (1)1设计任务书 (2)1.1项目 (2)1.2设计内容 (2)1.3设计规模 (2)1.4设计依据 (2)1.5产品方案 (2)1.6原料方案 (2)1.7生产方式 (3)2 工艺路线及流程图设计 (3)2.1工艺路线选择 (3)2.2内层车间工艺流程简述 (4)3．车间主要物料危害及防护措施 (6)3.1职业危害 (6)3.2预防措施 (6)4.氯酸钠/盐酸型蚀刻液的反应原理 (7)4.1蚀刻机理 (7)4.2蚀刻机理的说明 (8)4.3蚀刻中相关化学反应的计算 (8)5．影响蚀刻的因素 (6)5.1影响蚀刻速率的主要因素 (10)5.2蚀刻线参数设计 (10)6 主要设备一览表 (12)7车间装置定员表 (13)8投资表 (13)9安全、环保、生产要求 (14)致谢 (15)参考文献 (16)蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液摘要：本文介绍了印制电路板制造过程中的酸性氯化铜蚀刻液，并对其蚀刻原理和影响蚀刻的因素进行了阐述。
关键词：印制电路板；酸性氯化铜；蚀刻；分类号：F407.7Brief principies to acid chlorination copperetching and factors analysisChen yongzhou (Tutor:Pi-yan)(Department of Chemistry and Environmental Engineering,Hubei NormalUniversity , Huangshi ,Hubei, 435002)Abstract: In this paper acid chlorination etching solution was introduced. Meanwhile the etching principle and the factors affecting the etching rate been explain.Keywords: PCB;acid chlorination copper solution;etching蚀刻工艺之酸性氯化铜蚀刻液1设计任务书1.1项目氯酸钠/盐酸蚀刻型蚀刻液及其蚀刻工艺（初步1.2设计内容车间工艺参数设计1.3设计规模1年产：106万FT22年生产日：4000FT23日生产能力：500000/280=3800 FT2/天1.4设计依据依据有关部门下达的实设计任务书或可行性报告的批文,环境影响报告书的批文,资源评价报告的批文, 技术引进合同,设计合同，其他文件等1.5蚀刻液主要成分氯酸纳，盐酸，水，其他辅助添加剂。
1.6原料方案1原料：FR-4压延型玻璃布、环氧树脂覆铜箔基板、FR-4型玻璃布、环养树脂半固化片（基础原料）；前处理药水，光致抗蚀感光干膜，显影液，蚀刻液（即为主要讨论的），退膜液等（中间辅助原料）。
2质量控制方法：AQUA自动定量分析系统，AOI自动光学检测系统。
1.7生产方式整个生产分工段制间歇，各个工段均为水平传送式的连续生产方式。
2 工艺路线及流程图设计2.1工艺路线选择经来料检验（IQC）测FR-4型覆铜箔基板的TG、表观、板厚、尺寸、铜厚、热应力等相关指标合格后，开料车间开料成符合生产要求的尺寸后，叠板进入烘箱烤板若干个小时，送至前处理车间进行化学处理，目的是除去板面的油污等杂质以及去氧化，并粗化铜的表观，增大其与干膜的接触面积，从而有更好的附着力，水平传送至贴膜机进行表面贴膜处理，接着用已绘制并检修好的菲林通过曝光机在其表面进行曝光处理，经过曝光的区域，干膜处发生交联反应，形成抗弱碱的抗蚀区域，接着经传送至蚀刻线，经显影（0.8-1.2%的碳酸钠去掉未曝光部分的干膜），蚀刻去多余的铜（氯酸钠/盐酸型蚀刻液），最后用1.5-3.5%的氢氧化钠溶液退膜液退去线路表面的抗蚀刻干膜，得到所需的线路图形。
再在CCD或PE-PUNCH上冲孔后送至AOI检测合格后；再送至棕化工序进行过棕化，粗花其微观表面，并在起表面附着上一层有机金属膜，这样有利与层压时与半固化片之间的结合力。
将过完棕化的板在送至烘箱烘烤一定时间，进一步干燥板面。
接着将干燥后的板送至热铆房进行热铆，使半固化片与芯板固定（只针对与高层次的板）。
最后送至层压工序进行真空压合。
2.2内层车间工艺流程简述1 生产流程方框图物料流程2 工艺流程方框图PCB 内层制造工艺流程图3 车间主要物料危害及防护护措施1．合成工段（1）车间内禁止使用明火，禁止吸烟；发放统一的白帆布鞋；地板统一使用阻燃性地板。
（2）生产人员再生产过程中要及时检查，消除漏点。
（3）设置有完善的抽风系统以及大型空气交换系统，使得车间内有害气体降到最低。
（64）生产现场禁止存放大量易燃易爆物品，有毒有害的化学药品统一存放在指定位置，员工上缸前要进行MSDS培训。
3.1职业危害。
3.1.1火灾爆炸：生产全过程都是在高温高压、低温负压的条件下进行的。
从生产原料到最终产品的大多数物质都具有易燃易爆的特性以及生产所需要的原料都具有一定的易燃易爆危险性。
3.1.2毒害性：在内层制作过程中主要的一些毒害性物品即为一些化学药品，如菲林清洁剂，菲林定影液，菲林显影液等有机毒害物。
3.1.3噪声：对岗位操作人员造成伤害的噪声主要来源于压缩机和各种流体泵发出的机械噪声以及内层制作后工序中的锣边,层压中的大型压机,以及钻孔,磨边等工序。
3.2预防措施3.2.1火灾爆炸预防1)操作人员上岗前要经过严格的培训，考核合格后始能上岗。
在操作中要严格执行工艺指标，遵守操作规程。
建立健全事故预案，使操作人员熟知事故处理及故障排除的方法。
对易燃易爆物料不得随意就地排空排放，排空排放速率不得超过25m/s。
2)做好设备保全与维修工作，及时消除跑、冒、滴、漏。
安全阀、压力表、液面计、防爆膜以及联锁等安全设施必须保持完好并投入使用。
3)保持室内厂房通风良好，防止可燃气体积聚，在易燃易爆气体浓度高、危险的场所可设置可燃气体测报仪。
4)严格执行《动火管理制度》，对动火申请必须视动火条件逐条严格审核。
对职工实行全员消防知识培训。
5)配足消防车辆、灭火器材，并注意日常对其保养与维护，以便发生火灾能及时投用。
3.2.2健康防护3.2.2.1有毒害性物质的防护：由于在蚀刻工序是在密闭系统中进行的，在泄漏率以严格控制的条件下，有毒有害物质对人体的危害相对较小。
发生毒害危险一般是设备发生泄漏检修时，蚀刻段具有挥发性的物质主要是氯化氢气体。
对有毒有害物质的防护应建立监测机构，定期进行测定，对连续超标环境下的操作人员要定期检查身体，建立健康档案，并对有毒害物质连续超标的岗位完善防毒措施。
进入有毒害物质的容器工作前，应做好通风、置换工作，加强气体分析，备有足够数量的防护器具，加强监护工作。
3.2.2.2噪声的防护：在生产中产生的不同频率和强度的声波无规律地杂乱组合形成对人体干扰、危害的声音称为噪声，噪声对人体的危害主要是听觉、神经、心血管等系统。
生产车间地点噪声容许标准为85dB(A)，现有企业暂时达不到此标准可放宽至不超过115dB(A)(每天接触时间不超过1h)。
在噪声的防护上主要应在设计施工时要考虑到，采取吸声、消声、隔声和隔振等措施。
工人操作场所应加强噪声防护，可选用防噪耳塞和防噪声耳罩。
对噪声岗位做好操作人员的体检工作，并定期做好监测工作。
4. 氯酸钠/盐酸型蚀刻液的蚀刻机理4.1.蚀刻机理→2CuCl (1)Cu＋CuCl2+NaClO3+6HCl→6CuCl+3H2O+NaCl (2)6CuCl2+3H2O+NaCl (3)3Cu0+ NaClO3+6HCl 3CuCl24.2蚀刻机理说明①CuCl2中的Cu即是氧化剂又是催化剂，能将板面上的铜氧化成Cu+蚀刻反应如（1）。
②形成氧化亚铜是不容易溶于水的，在有过量Cl-存在下，形成可溶性的了，络离子，其反应如下：Cu2Cl2＋4Cl-→2[CuCl3]2-③随着铜的咬蚀，溶液中的Cu+越来越多，蚀刻能力很快下降，以至最后失去效能，为了保持蚀铜能力，可以通过氯化钠氧化的方式对蚀刻进行再生，使Cu+重新转变为Cu2+继续进行正常蚀刻。
④氯酸钠再生反应方程式（2），因为蚀刻反应是周而复始的添加。
⑤为了提高此酸性蚀刻液的稳定性能，特添加一些助剂起到加速及稳定的作用。
4.3 蚀刻中相关化学反应的计算蚀刻的主要目的就是将多余的铜去除掉,即通过一定的化学反应使之反应腐蚀,所用的蚀刻液中含有CuCl2和盐酸(氯化氢的水溶液)等物质.蚀刻的基本原理就是蚀刻液中的Cu2+具有氧化性,而线路板上的铜则具有还原性,因而发生氧化还原作用:Cu +(Cu2+)→2Cu+ ①把反应①写成原电池对: φCu(2+)+e→Cu+ 正极(阴极) φ(Cu2+)/(Cu+)=0.158VCu→(Cu+)+e 负极(阳极) φ(Cu+)/Cu=0.522V如果单单从动力学上来研究①的反应速率K1,则可以解析如下:△ G(标=-RTlnK1(标)=-nEF其中: E为原电池对的电动势:E=φ(Cu2+)/(Cu+)-φ(Cu+)/Cu=0.158-0.552=-0.364V则K1=e的(nEF)/RT次房幂而(nEF)/RT=1×(-0.364)×96500(8.314×298.15)即K1=7.01E-07，可见反应速率之小，几乎不可能发生化学反应，但由于在蚀刻液中含有大量的Cl-，又存在以下化学反应：2(Cu+)+2(Cl-)→CuCl K2②∵Ksp CuCl=3.0E-06∴K2=(1/KspCuCl)的2次方幂=1.111E+11可见化学反应②的反应速率远远大于反应①的反应速率,因而使①的化学反应平衡不断正移,使得铜不断的被腐蚀,联立化学反应①和②可得③: 2(Cu+)+Cu+2(Cl-)→CuCl K3③K3=K1K2=77911.11因而从总体上说，从Cu转化为CuCl的反应是可行的，但是生成的CuCl 的反应是可行的，但是生成的CuCl沉淀膜，附着在Cu的表面，而影响反应2-，从而的进一步进行，过量的Cl-可与CuCl结合而生成可溶性络离子CuCl3使CuCl从铜表面溶解下来，提高蚀刻速率。
络合反应如下：2- K4 ④CuCl+2(Cl-)→CuCl32-]/（[Cl-]的2次幂）K4=[CuCl32-]/（[Cl-]的2次幂）×（[Cl-][Cu+]/[Cu+][Cl-]）=[CuCl32-]KspCuCl/（[Cl-]的3次幂[Cu+]）=[CuCl3=β3CuCl32-Ksp CuCl=（2.0+5E）×（3.0-6E）=0.62-的三级稳由K4可知CuCl易与Cl-形成化合物（β3CuCl32-是络合物CuCl3定常数），有利于蚀刻进行。