蚀刻液，是一种铜版画雕刻用原料。

通过侵蚀材料的特性来进行雕刻的一种液体。从理论上讲，凡能氧化钢而生成可溶性铜盐的试剂，都可以用来蚀刻敷铜箔板，但权衡对抗蚀层的破坏情况、蚀刻速度，蚀刻系数、溶铜容量、溶液再生及铜的回收、环境保护及经济效果等方面。

• 中文名 蚀刻液
• 外文名 Etching solution
• 特点 通过侵蚀材料的特性
• 种类举例 酸性氯化铜

蚀刻液分类

　　已经使用的蚀刻液类型有六种类型:酸性氯化铜、碱性氯化铜、氯化铁、过硫酸铵、硫酸/铬酸、硫酸/双氧水蚀刻液。

　　酸性氯化铜，工艺体系，根据添加不同的氧化剂又可细分为盐酸氯化铜+空气体系、盐酸氯化铜+氯酸钠体系、盐酸氯化铜+双氧水体系三种蚀刻工艺，在生产过程中通过补加盐酸+空气、盐酸+氯酸钠、盐酸+双氧水和少量的添加剂来实现线路板板的连续蚀刻生产。

配制与使用方法举例

　　(1)原料

　　①氟化铵:分子式为NH4F，白色晶体，易潮解，易溶于水和甲醇，较难溶于乙醇，能升华，在蚀刻液中起腐蚀作用，一般选用工业产品。

　　②草酸:在蚀刻液中作还原剂使用，一般选用工业产品。

　　③硫酸钠:在蚀刻液中作为填充剂使用，一般选用工业产品。

　　④氢氟酸:即氟化氢的水溶液，为无色液体，能在空气中发烟，有强烈腐蚀性和毒性，能侵蚀玻璃，需贮存于铅制、蜡制或塑料容器中，可作为蚀刻玻璃的主要原料，一般选用工业品。

　　⑤硫酸:纯品为无色油状液体，含杂质时呈黄、棕等色。用水稀释时，应将浓硫酸慢慢注入水中，并随时搅和，而不能将水倒入浓硫酸中，以防浓硫酸飞溅而引发事故，可作为腐蚀助剂，一般选用工业品。

　　⑥硫酸铵:一般选用工业品。

　　⑦甘油:一般选用工业品。

　　⑧水:自来水。

　　(2)配方

　　①热水12g，氟化铵15g，草酸8g，硫酸铵10g，甘油40g，硫酸钡15g;

　　②氟化铵15g，草酸7g，硫酸铵8g，硫酸钠14g，甘油35g，水10g;

　　③氢氟酸60(体积数，下同)，硫酸10，水30。

　　(3)配制方法

　　配制蚀刻液①和②时，将上述原料与60℃热水混合，搅拌均匀即可。配置时不要使溶液溅到皮肤上，而且操作时应戴上口罩。配制蚀刻液③时，按配方将氢氟酸和硫酸混合，然后将混合液倒入水中(不能将水倒入混合液)，并不断搅拌。

　　(4)使用方法

　　使用刻蚀液①或②时，把要蚀刻的玻璃洗净、晾干，最好用电炉或红外线灯将玻璃稍微加热，以便于蚀刻。蚀刻时，用毛笔蘸蚀刻液书写文字或图案于玻璃上，2 min蚀刻工作即完成。制作毛玻璃时，将玻璃洗净、晾干，用刷子均匀涂上腐蚀液即可。

各种蚀刻液特点

酸性氯化铜蚀刻液

　　1) 蚀刻机理: Cu+CuCl2→Cu2Cl2

　　Cu2Cl2+4Cl→2(CuCl3)

　　2) 影响蚀刻速率的因素:影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl、Cu、Cu的含量及蚀刻液的温度等。

　　a、Cl含量的影响:溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系，当盐酸浓度升高时，蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3，并且能够提高溶铜量。但是，盐酸浓度不可超过6N，高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀，并且随着酸浓度的增加，氯化铜的溶解度迅速降低。

　　添加Cl可以提高蚀刻速率的原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生成的Cu2Cl2不易溶于水，则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜，这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)，从铜表面上溶解下来，从而提高了蚀刻速率。

　　b、Cu含量的影响:根据蚀刻反应机理，随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。

　　c、Cu含量的影响:溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中Cu浓度低于2mol/L时，蚀刻速率较低;在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行，蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率，必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。

　　d、温度对蚀刻速率的影响:随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。

碱性氯化铜蚀刻液

　　1) 蚀刻机理: CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2

　　Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl

　　2) 影响蚀刻速率的因素:蚀刻液中的Cu浓度、pH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。

　　a、Cu离子浓度的影响:Cu是氧化剂，所以Cu的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0~82g/L时，蚀刻时间长;在82~120g/L时，蚀刻速率较低，且溶液控制困难;在135~165g/L时，蚀刻速率高且溶液稳定;在165~225g/L时，溶液不稳定，趋向于产生沉淀。

　　b、溶液pH值的影响:蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间，当pH值降到8.0以下时，一方面对金属抗蚀层不利;另一方面，蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀，并在槽底形成泥状沉淀，这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮，可能损坏加热器，还会堵塞泵和喷嘴，给蚀刻造成困难。如果溶液pH值过高，蚀刻液中氨过饱和，游离氨释放到大气中，导致环境污染;同时，溶液的pH值增大也会增大侧蚀的程度，从而影响蚀刻的精度。

　　c、氯化铵含量的影响:通过蚀刻再生的化学反应可以看出:[Cu(NH3)2]的再生需要有过量的NH3和NH4Cl存在，如果溶液中缺乏NH4Cl，大量的[Cu(NH3)2]得不到再生，蚀刻速率就会降低，以致失去蚀刻能力。所以，氯化铵的含量对蚀刻速率影响很大。随着蚀刻的进行，要不断补加氯化铵。

　　d、温度的影响:蚀刻速率与温度有很大关系，蚀刻速率随着温度的升高而加快。蚀刻液温度低于40℃，蚀刻速率很慢，而蚀刻速率过慢会增大侧蚀量，影响蚀刻质量;温度高于60℃，蚀刻速率明显增大，但NH3的挥发量也大大增加，导致污染环境并使蚀刻液中化学组分比例失调。故温度一般控制在45~55℃为宜。

氯化铁蚀刻液

　　1) 蚀刻机理: FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl

　　FeCl3+CuCl→FeCl2+CuCl2

　　CuCl2+Cu→2CuCl

　　2) 影响蚀刻速率的因素:

　　a、Fe浓度的影响:Fe的浓度对蚀刻速率有很大的影响。蚀刻液中Fe浓度逐渐增加，对铜的蚀刻速率相应加快。当所含超过某一浓度时，由于溶液粘度增加，蚀刻速率反而有所降低。

　　b、蚀刻液温度的影响:蚀刻液温度越高，蚀刻速率越快，温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则，一般在40~50℃为宜。

　　c、盐酸添加量的影响:在蚀刻液中加入盐酸，可以抑制FeCl3水解，并可提高蚀刻速率，尤其是当溶铜量达到37.4g/L后，盐酸的作用更明显。但是盐酸的添加量要适当，酸度太高，会导致液态光致抗蚀剂涂层的破坏。

　　d、蚀刻液的搅拌:静止蚀刻的效率和质量都是很差的，原因是在蚀刻过程中在板面和溶液里会有沉淀生成，而使溶液呈暗绿色，这些沉淀会影响进一步的蚀刻。

过硫酸铵蚀刻液

　　蚀刻机理: Cu+(NH4)2S2O8→CuSO4+(NH4)2SO4

　　(NH4)2S2O8+H2O→H2SO4+(NH4)2SO4+(O)

　　Cu+(O) + H2SO4→CuSO4+H2O

　　若添加银作为催化剂， Ag+ S2O8 →2SO4 + Ag

　　Ag +Cu→Cu + Ag