Раствор для травления меди

З СОВЕТСНИХЦИАЛИСТИЧЕСНИХПУБЛИК ЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ(54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ,преимущественно печатных плат, содержащий хлорную медь (П), хлорное жеБО 110947(59 С 23 Г 1/00; С 09 К 13/06// Н 05 К 3/06 лезо (Ш), хлористый калий и соляную кислоту, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества травления печатных плат путем снижения подтравливания проводников, он дополнительно содержит стержневой крепитель КОЗ и лигносульфонат при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлорная медь (П) 150-3 50 Хлорное железо (Ш) 20-100 Хлористый калий 100-250 Соляная кислота 40-50 Стержневой крепитель КО.1 1,5-6 Лигносульфонат 1-3ИЗОбрРТРНЧР "Гг г ) г ;ХИМИЧ РСК 010 ТР 2 ВЛЕЦИЯ ЦГ, (.( (З):( ,В ЧаСтНОСТЦ МЕГИ, " МО)ТЕТ ЬГГ.зованО прГ Изготовлении цр атс медью в качестве съеног;т;,(В,;.,применяюццхся в раз)ичнГх - ,аио ( е ,:ческцх, электротехни ескихгичных приборах и устройствах.Известны растворы хлорн 0КОТОРЫЕ ПРИЕНЯЮТС) (.Я( 3 " О"(;)В 0(печатных глат ; 1 1.Однако этн )ас)ры используются обычно 0.нок)т.О.Это пригодит к нестаб)иьнгси 1)сц(са, больОму расхогреактивОВ торям вытравленной меди, а такж к з ач"тельным сбрОсам Отработан,.1;". Оасгворов,Электрохцмигеская регенсраци.В ХОДЕ КОТОРОЙ На КатОДЕ (З:(Еае гСтРаВЛЕННаЯ МЕгЬ, а На анОДЕ;".ЕГСВ.рируется окислитель, позволяет в з.;(чительной степени устранить эти Ведостатки, Однако проведение опеа.,"1травления в репикле с электрохимииской регенерацией растворов хлорногожелеза экономически оправдано )ьпри глубоком цстоцении травильногсрастВОра. когда скорос Гь 11)аллеи производительность ко.плакс:. кгВНаиболее близк(;и к изобр( (ГенцПО ТЕХНИсС.01 С(НОСГ ЯГ (ЯРГ ,:раствор ( 2 3, содержаг(цй -ва г)к.) О.,ц.тЕЛЯ - ХЛОрцОЕ:,СЕЗС,ГСг;(ную медь ,С.С 1, 1 сг(ори,г"ИЯ цляную кС,г)оту пр( С,з( у;(г (.(ени коЛ(опентов;,1 ССР. ОН ОССР.,2 СВ (,КС г.1 СХотя эт раствссы );Го.,;:,(; игЭЛЕК ГРОХЦМГЧ ЕГ К Гй,) Р ГЕ;Е.;:)ход по току В ;. а за.;пых р .С(,О.не превает -(5. ИГО -,;0(о;1(е.пес с электр Оха(.1,з 1 е н" "- .растворов ц сн(;ае"про ВОР,вост-. всей е;)а;((,; (е(В;нГХ п;а ГГ К 1:ЕДОСГаТ 1:а" .(1 З Б ".С".1(0 ГЗ0 Т Н 0 СИ Т С 11 Г О, 1 . С Л Р (: ТР 1) 01 Е 1.тра вливаются прон Од 1(К 1 1 . ).". (1(1ПЛаТ . КВОМЕ ТОГС В 31,". ) С "г 1;);, 10947 бср:.а 1 я соляной кслоты бо.ее б 0 /лгот,1 эо, ранее;.,валится-",итель -нос времяс по 1 с-о-- ат;эчто в 1-с-.иэо 1 с, - тг:,"лоо ьР паст о", лля травленя ме" ги стержневого:;зп-еля КОЭ . ли " нос.;льйэна- а позволяет пол.;чэт". - компатиме ос ,;кн мела ттао-омкатоде при электрохимической -егенерации раствора при плотности тока 2 25 Л/лм и тепературе 20-0" С,Действие како:-либо единой добавки г отдельности является недостаточньи., Так, введение в железомеднохлоридный раствор только стержневого крспителя приводит к образованию компактного осадка на титгновом катоде при температуре до 30 С и плотности тока 2-20 Л/дм"- а лигносульфоната - при температуре до 40 С и плотности тока 2 -10 Л/дм.Нижние предепы количеств вводияв стержгевого крепителя КОЭ ,1,5 г/л) и лигносульфоната ,1 г/л) ограничиваются видом осадка, когда образуется монолитный катоцный осадок меди, а верхние пределы (б и 3 г/л соответственно) - снижением скорости травления и ухудщением качества изнечйВерхние пределы вводимых в раствор хлорной меди, хлорного железаи хлорного калия ограничены пределами растворимости указанных кампо- нетов а нижние обусловлены сниже- ннеМ скоростей травления и производительностью операции.Леньение конпентраци солянойП 1кслот ",еее 3 э г /л призодт - гтд -оатообвазованию и появленив в ваствостать причиной пробоя фоторезистги брака печатных плат. Увеличение со -огранчена летучестью .лорис гого водорода и загрязнением окружаеще атмосферы,Р р и м е р 1. Готовят раствор сос.ятава. г/л:Клорное железо,УеСУ бН 0) л 5орная медь10 (Сиса, 2 ц, О) 280Со.яная кслта л 2порсть калий 175Стержневой крепитель КОЭ 1,5ЛГосульфонат 3Образец из меди в виде щайбы (р 58 х52 х 8 мм), закрепленный в специальную оплавку, помещают в ячейкус раствором указанного состава объемом 250 мл таким образом, чтобыв соприкосновение с электролитом входила наружная цилдрческая поверхность образца. В течение 10 мин при30 С образец подвергают травлению,а затем по разности весов образцадо и после травления определяют скорость травления,Далее раствор подвергают электролизу для регенерав прн различных плотностях тока, Оказалось, что 5 Опри плотности тока не более 16 Л/пм 2 на титановом катоде образуется компактный осадок. Одновременно определяют выхоп по току по мели путем сравнения осажденного количества меди с. количеством меди, теоретически максимально возможным.Примерь 2 - 5 осуествляот аналогично примеру 1, меняя в растворе для травления меди количества вновь вводимых добавок - стержневого крепителя КОЭ и лигносульфоната и их соотношение. Данные сведены в таблицу1 о с: о Ц хР1 -- -4 5а е лхО х о х цх о а к а о в а х х и д- " ДЦ аю оа оО Ч ГОП Составитель В.ОпейничеткоРедактор А.Шишкина Техред С,Мтгунова Корректор В,Гирняк Заказ 6010/20 Тираж 900 .ОЦП.СИСЕ ВНИИИ Государственного комитета СССР по делям изООРетений и О"ерытий 113035, Москват Бт Ряушскяя няб д, -;/5Филиал ППП "Патент",. -.ж. Оров, ул Проектття. 4 9Из таблицы видно, что изменение количества и соотношения добавок в чказанных пределах не влияет ня скорость травления меди, но существ венно изменяет величину максимальной плотности тока, при регенерации раствора.Образуется компактный осадок меди на титановом катоде при элект - рохимической регенерации.Таким образом, предлагаемьй раст б вор, имея высокие травильные свойства, обеспечивает получение компактных осадков на титановых катодах при злектрохимической регенерации этих растворов, В результате этого 15 раствор имеет следующие технико-экономические преимущества;1. Непрерывность процесса регенерации и, как следствие, простота управления процессом и увеличенче 2 б в целом производительности операции травления печатных плат.В случае получения порошкообразного осадка процесс регенерации тра- ВИЛЬНОГО РаСтВОРа ЦИКЛИЧЕН, ЦИКЛ СОС.т тоит из времени выдержки катода в ванне регенерации и времени., затрачиваемого на съем, промывку и сбор медного порошка. При этом время выдержки катода в среднем не более т;, 2 мин, так как за счет возможного механического осыпания медного порош ка при увеличении выдержки катода уменьшается выход по току и увеличи" вается непроизводительная затрата электроэнергии. Время, затрачиваемое на съем, промывку и сбор медного по рошка, равно 20 с. Это составляет 14,33 от времени всего цикла. В случае получения плотного осадка процесс,т; регенерации практически непрерывен (удаление осадка можно производить один раз в смену, через 7 ч) . В Результате производительность процесса регенерации и в целом всей оперягии" зттттетд,л теттятыт,", плат Возрястнет т:.тт,3/, В т-луттяе регсперяторя КПМ 3 т 249.,006 его проти.Водител:т.ность ВозРяс 1 яет с 3,25 т;г С/тяс до 4,т 5 кг С т тят 12., Снижение .-Руцоемкости и расходов на снятие, обработку, сбор и утилизятию извлеченной меди.При извлечении порошкообразногокятопного осадка медньй пороцок черезкяждье 1 0 с счищается с поверхноститита:тОВОГО КатОЦа, СМЫВаЕтСЯ СТРУЕЙводы и собирается в отстойники, Призаполнении отстойника порошок меци извлекается из последнего, промывается, нейтрализуется далее окончательно промывается и высушивается, Послеэтого порошок реализуется. Использование предлагаемого травильного раствора с Образованием компактного катоцного осяцкя меди предполагаетего удаление раз в смену, В дальнейшем монолитный осадок практическибез дополтетьной Обработки может использоваться в качестве анодов Волн электролитического меднения деталей тззямен покупных анодов из дорогостоящей ря 1 тинировянной меди.3, Резкое сокращение объема про;т:вкой воды и снижение степени зят"Рязенности сточных вод,Себестоимость Операции травления 1 и ПП равна 1,70 руб,/м, Внедрение нового Ря"твора позволит выпустить дотот.нигельно продукции ня. сумму 5760 руб. Экономия воды составляет 4000 м" "/год, Стомостть нейтрализации и очистки точных вод равна 1,2 руб./ /и и следовательно 4800 руб,/год .Таким образом, только зя счет увеЛИЧЕтил ПРОИЗВОДИТЕЛЬЕтостИ РЕтЕНЕРатора и эхо омии Водь Внедрение предлагаемого Раствора, может дать экономический этФект около 10000 руб.