Раствор для травления меди и еесплавов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

842О97

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву " (22) Заявлено 3007,79 (21) 2804893/23-26 (51)М. Клз с присоединением заявки ¹

С 09 К 13/06

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621,794.4 (088.8) Опубликовано 3006,81 Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.0681 (72) Авторы изобретения

О.М.Ходкевич, Т.И.Панкова и И.К.Каргина (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Изобретение относится к технологии обработки металлов, в частности к химическому травлению, и может быть использовано в радиотехнической и, электронной промышленности при изготовлении плат печатного монтажа. широко известны растворы для травления меди и ее сплавов на основе персульфата аммония, например раствор следукщего состава, г/лг (м н ) S 0 з 100-120

И О (уд.веса 1,12) 336-560

Н SO (óä. веса 1,84 ) 33-41

Травление ведут при температуре

40-65оC. Данный травитель используется для травления меди с пробельных мест печатных схем, покрытых сплавами на основе олова Pi) .

Недостаток известного растворанестабильность его и скоррсти реакции во времени, а также его малая травящая емкость.

Известен также раствор для травления меди и ее сплавов на основе персульфата аммония (2), содержащий в своем составе следующие компоненты, г/л г (НН ) 5 0в

100-150

Н 0 (10%-йый раствор)

400-500

Пирофосфат щелочного металла От2-Ою5

Травление ведут при 40-65 С.

Этот раствор более стабилен, что обеспечивается введением пирофосфата натрия, без которого раствор самопроизвольно разлагается. Но этот раствор не может быть использован для травления печатных, плат, защищенных сплавом Sn-5Ъ, так как при достижении концентрации ионов меди в растворе

«35 г/л покрытие Sn-Sb начинает разрушаться и корректировка аммиаком до рН 2-3 не восстанавливает травящую

1 способность раствора. Кроме того, реакция травления протекает черезвычайно бурно, сопровождается вспениванием и активным выделением летучих газов, что требует соблюдения осторож20 ности при работе с раствором.

Цель изобретения — увеличение травящей емкости раствора, интенсификация процесса травления при сохранении качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в раствор> содержащий персульфат . аммония, перекись водорода и пирофосфат натрия, дополнительно вводят этиловый спирт и серную кислоту при сле30 дующем соотношении компонентов, г/л:

842097

Таблица 1

Качество покрытия (наблюдения под микроскопом) Время травления мин

ТемператуоС

Количество стравленной меди в

1 л раствора, r

Коли-, чест- . во меди в партии, r

Партия заготовки

Примечание

1 13,72 13,72, б

45-62

Нарушения покрытия не наблюдается

4,3 То же

52-70

48-56

42-58

4 2-52

27,34

38,84

4 8, 74

60,24

13,62

11,50

3,5

7,8

8,0

9,90

11,50

Персульфат аммония 200-250

Перекись водорода (30%-ный раствор) 380-420

Пирофосфат натрия 0,2-0,5

Этиловый спирт 10-50

Серная кислота (уд.вес 1,84) 27,6-36,8 ,Способ приготовления раствора заключается в следующем.

В подкисленную воду добавляют стабилизатор — пирофосфат натрия, этило- 10 вый спирт, перекись водорода и персульфат аммония в указанных количествах.

Для растворения персульфата аммония весь раствор нагревают до 50-55ОС, затем охлаждают до 18-25ОС и начинают 1 процесс травления путем погружения в этот раствор печатных плат и выдержки их до стравливания меди (наблюдается визуально).

Пример 1. Для получения 1л 20 травящего раствора в 250 мл дистиллированной воды вводят 36,8 г серной кислоты (уд. вес. = 1,84 г/мл), затем

0,5 г/л пирофосфорнокислого натрия, после чего добавляют 50 r этилового спирта, 380 г перекиси водорода, 250 r персульфата аммония, остальное — дистиллированная вода. Для растворения персульфата аммония раствор нагревают до 55 С, затем охлаждают до 25ОС и начинают процесс травления путем погружения в этот раствор печатных плат. Реакция экзотермическая, поэтому для предотвращения перегревания раствора его охлаждают в водянбй бане так, чтобы температура реакции не превышала

65оС. Эффективность работы травильного раствора подтверждается данными, приведенными в табл. 1.

Состав раствора, г/л: 40 (й Н4) 5 08 250

Н102(30%-ный раствор) 420

"а4РХО 0,5

Н< 5 Оу (уд. вес. 1, 84 ) 36, 8 С Н ОН 50.

В табл. 1 приведены данные об эффективности.предлагаемого раствора по примеру 1.

Пример 2. Раствор готовят так же, как в примере 1.

Состав раствора, г/л: .Персульфат аммония 200

Перекись водорода 380

Пирофосфат натрия 0,2

Этиловый спирт 10

Серная кислота 27,6

Данные об эффективности работы травильного раствора представлены в табл. 2.

Пример 3. Раствор готовят так же, как в примере 1 °

Состав раствора, г/л:

Персульфат аммония 225

Перекись водорода 400

Пирофосфат натрия 0,35

Этиловый спирт 30

Серная кислота 32,2

Данные об эффективности работы травильного раствора представлены в табл. 3.

Предлагаемый раствор является вы-. сокоскоростным, обладает значительной . емкостью, не требует корректировки, не стравливает пекрытий Ьп-Sb;-Характерной его особенностью является сохранение постоянной скорости реакции до предельного насыщения ионами меди, реакция протекает плавно, не сопровождается вспениванием и выделением летучих газов.

Вышеизложенные характеристики предлагаемого раствора позволяют интенсифицировать процесс травленйя и увеличить его производительность при изготовлении плат печатного монтажа, защищенных покрытием из сплава Sn-Sb.

842097

Продолжение табл. 1

5 6

70,74

80,88

91,60

10,50

10,14

10,72 4060 8,0

46-64 8,0

68 30

Количество меди в партии, г

Партия заготовки

Температуpa oC

Время трав= ления мин

10 28

1 10,28

40-56

5,4

Нарушения

;покрытия не наблюдается

5,4

20,68

2 10,40

54-58

То же

° I

3 11,52 32,20

58-64

4,6

43,46

53,32

63,86

56-60

6,0

54-62

7,5

73,92

54,62

8,6

84, 04 52 64

9,6

89,38

62-64

30 ие

35-48 4,4 Нарушения покрытия не наблюдается

5,92

5,92

7,0. То же

11,48 17,40 48-62

4 11,26

5 9,86

6 10,54

7 10,06

8 10,12

9 5.,34

Количество стравленной меди в

1 л раствора, r

58-72 7,7

Процесс травления самопроиэвольно прекращен

Таблица 2 ачество скрытия наблюдеия под Примечание икроскоом) Процесс травления самопроизвольно прекращается

Т а блица 3

842097

Продолжение табл .3

2 3 " 411,38 28 78 45-62 7,5

15,2

Ъ7,96

43,98

58-62

58 62

54-64

8,0

8,3

51,94

63,76

11,82

8,5

11,84 75,60

10,34 85,94

4,44 90,38

9,5

«и»

10 2

52-64

58-60

Процесс травления самопроизвольно прекращается

Формула изобретения

Составитель Н. Гангардт

Редактор Н.Безродная Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 4980/24 Тираж 684 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент".,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Раствор для травления меди и ее. 25 сплавов, включающий персульфат амкония, перекиоь водорода и пирофосфат .натрия, отличающийся тем, что, с целью увеличения травящей емкости раствора, интенсификации про- 3О цесса травления при сохранении ка- . чества покрытий Sn-Sb он дополнительно содержит этиловый спирт и серную кислоту при следующем соотношении . компонентов, г/л:

Персульфат аммония 200-250

Перекись водорода (30%-ный раствор) 380-420

Пирофосфат натрия 0,2-0,5.

Этиловый спирт 10-50

Серная кислота 27,6-36,8 (уд.вес. 1,84)

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 617489, кл. С 23 F 1/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 432244, кл. С 23 F 1/00, 1971 °