Главная Автоматизация производственных процессов 10 г/л сверх установленного содержания по норме, прн этом датчики указывают значения ф=39&4-395 мВ, у = 1120 кг/м, рН 2, и тогда по сигналу датчиков дозирующие устройства введут в раствор компоненты: НС1 - до рН 0,4; Н2О2 до (р==600 мВ и NH4CI до уровня, который снизился вследствие откачки 1/6- 1/7 части раствЬра. Способ электрохимической регенерации отработанного медио-хлоридного раствора травления является весьма перспективным, так как помимо регенерации раствора ои обеспечивает возможность утилизации меди в виде катодного осадка. Способ электрохимической регенерации заключается в пропускании постоянного тока через раствор с использованием титанового катода и графитового анода. На электродах возможны следующие реакции и характерные для них электродные стандартные потенциалы: иа катоде Cu+-f е- ->Си+ (ф=-f0,153 В), Cu + -fe->Cu (ф=+0,521 В), Си+-f -f 2е Си (ф= -fO,34B); наа-нодеСи + - Си*+ +е (ф= -0,153В), 2С-Cl2+2e (ф= -1,35 Б). При низких и одинаковых плотностях тока регенерация не происходит, так как на катоде медь восстанавливается до одновалентного состояния, а на аноде одновалентная медь окисляется до двухвалентной. При повышении катодной плотности тока до 15 А/дм* и анодной плотности тока до 2,5-4 А/дм на катоде выделяется металлическая медь (реакции), а на аноде одновалентная медь окисляется. В этих условиях происходит также выделение небольших количеств хлора. С целью предотвращения выделения хлора анодное пространство отделяется пористой диафрагмой с заполнением анолита раствором едкого натра. В этом случае после извлечения из отработанного раствора избытка меди его обрабатывают перекисью водорода для окисления ионов одновалентной меди до двухвалентной. Современные модели травильных установок снабжаются электрохимическим устройством для утилизации меди и регенерации раствора. Раствор хлорной меди, несмотря на малую емкость по меди, является наиболее перспективным при выполнении операции травления в негативном процессе и особенно при изготовлении односторонних плат из гетинакса. Перспективность применения раствора хлорной меди обусловлена в первую очередь возможностью его автоматической регенерации и утилизации меди. Кроме того, растворы хлорной меди хорошо отмываются с плат, не оставляя никаких следов солей меди. Аналогичным является так называемый перекисный раствор, применяемый некоторыми предприятиями. Раствор приготавливается из перекиси водорода (30 %-ной) и соляной кислоты, взятых в отношении 1 : 3. В процессе травления меди происходят следующие реакции: Cu-f Н2О2 ->- CuO-f Н2О; CuO-f 2НС1 - CuCi2-f Н2О; CuCl2-fCu->. 2C11CI. По мере накопления в растворе солей меди этот раствор практически ничем не отличается от приведенного выше медно-хлоридного. Большой интерес представляют перекисные растворы на основе серной кислоты. В сернокислой среде в процессе травления получается химически чистая соль СиЗОл, которую можно применять для приготовления растворов химического меднения и этим осуществить параллельное протекание субтрактивных и аддитивных процессов, регулируя их объем количеством осаждаемой и вытравливаемой меди, создав безотходную по медн технологиюпроизводства печатных плат. Растворы сернокислотного типа, кроме того, можно применять при травлении плат с металлорезистом в виде сплава олово-свинец (ПОС-60). Хлорно-медный щелочной раствор наиболее распространен в производстве печатных плат. В аммиачной среде соли меди образуют комплекс CuCl2-f4NH40H - Cu(NH3)4Cl-f4H20. Аммиачная комплексная соль двухвалентной меди является окислителем и растворяет медь по реакции Cu(NH3)4Cl2-fCu -> 2Cu(NH3)2Cl. Отработанный раствор, содержащий одновалентную медь, легко регенерируется посредством окисления кислородом воздуха: 2Си(ЫНз)2С1 +/202-f2NH4Cl-f2NH40H --2Си(ЫНз)4С1-ЗН20. Раствор состоит из 65-110 г/л СиСЬ, 100-150 г/л NH4CI, 20-30 г/л (NH4)2C03, 400-500 мл/л NH4OH, рН 8,5-10,5. Температура раствора 45-50 °С, плотность y= 1080-г 1100 кг/м боковое подтравливание20-30 мкм. Максимальная скорость травления 20-25 мкм/мин, емкость по меди 60-80 г/л. Регенерацию раствора можно осуществить в ручном исполнении или автоматически. При ручном исполнении сливается 1/2 раствора, в оставшуюся часть вводится 100-115 г/л NH4CI и разбавленный NH4OH до рН 9,5-9,8. Слитый раствор подлежит обработке с целью утилизации меди. С помощью датчиков температуры, плотности и кислотности раствора на дозирующие устройства подается сигнал, по которому раствор автоматически корректируется. Окисление Си+ в Си происходит непрерывно вследствие воздействия кислорода воздуха при струйном методе обработки. По достижении v = 1300 кг/м подается сигнал на насос, который откачивает половину раствора и подкачивает порцию свежего раствора, состоящего из смеси NH4CI и (ЫН4)2СОз. При снижении рН до 8,5 по сигналу датчика рН открывается вентиль баллона с газообразным аммиаком и происходит насыщение раствора аммиаком, которое прекращается по достижении рН 9,5-9,8. Корректирование раствора газообразным аммиаком приводит к его повышенному расходу вследствие большой летучести аммиака. На ряде предприятий освоен метод корректирования травителя раствором следующего состава: хлористый аммоний - 150 г/л; аммиак (25 %-иый) - 400-500 мл/л. Раствор вводится по сигналу датчика рН. Автоматически цикл регенерации предусмотрен в линии щелочного травления, представленной на рис. 11. Утилизация меди из травильных растворов на основе хлорида осуществляется осаждением меди в виде окиси меди действием при нагреве и барботировании смеси воздухом. При этом происходят следующие реакции: для кислых растворов CuCl2 + 2NaOH Cu0 + 2NaCl + H2O; - 2CuO + 2NaCl + H20; 2CuCl+2NaOH + /202 для щелочных растворов Cu(NH3)4Cl2 + 2NaOH - CuO + 2NaCI + Н2О +4NH3, Си(ЫНз)2СЦ-2ЫаОН + /202 -► CuO+2NaCl-fHjO-f 4NH3. Количество NaOH, необходимое для осаждения меди, берется по стехиометрическим соотиощениям с добавлением 50 %, чтобы создать его избыток и обеспечить полноту осаждения. Осадок окиси медн после декантации 2-3 раза промывается водой, сущится и упаковывается в тару (ящики, полиэтиленовые мешки и т. п.). Ка-рабашский медеплавильный комбинат (Челябинская обл.) принимает окись меди, полученную вышеуказанным способом, на переработку. Недостатком медно-аммначных травителей является загрязнение атмосферы аммиаком и сточных вод аммонийными солями, которые, попадая в систему очистных сооружений, могут образовать комплексные соединения тяжелых металлов (никель, медь и др.) н утечку их из нейтрализаторов в очищенные стоки. К числу других щелочных растворов относят хлоритные и медно-сульфатные. Хлорит натрия NaCb относится к категории сильных окислителей и растворяет медь в аммиачной среде по реакции NaCI02-}-2Cu-f4NH4Cl-f 4NH4OH -► 2Cu (NH3) 4CI2 + NaCl-f -f 6H2O. Травильный раствор иа основе хлорита натрия используется иа некоторых предприятиях для вытравливания- меди в позитивном процессе при наличии защитного покрытия из сплава олово-свинец. Травильный раствор содержит 30-35 г/л хлбрита натрия. 70-90 г/л хлористого аммония. 190-200 мл/л 25 %-ного водного аммиака. Раствор обеспечивает хорошее качество травления и по своим возможностям аналогичен ыедно-аммиачному, так как растворение меди происходит не только по вышеприведенной реакции окисления меди хлоритов, но и за счет образовавшейся аммиачно-медной соли Си (ЫНз)4С12: Cu(NH3) 4Ci2-f Си 2Cu(NH3)2Ci. Основными недостатками хлоритных растворов являются взры-воопасность хлорита 1гатрня и невозможность регенерации хлорита натрия из продуктов реакции, образовавшихся в результате травления меди. Попытки промышленного использования для вытравливания меди таких окислителей, как, например, бромат калия КВгО, не дали положительных результатов. Аммиачный медно-сульфатиый раствор является аналогом аммиачио-медного хлоридного раствора и ос1Говным компонентом раствора служит комплексная соль Си(ЫНз)4504. Процесс травления протекает по реакции Си(КНз)4504+Си - (Си(КНз)2]2504. Травильный раствор имеет состав (г/л): сернокислая медь (C11SO4 5Н2О) - 170-190, сульфат аммония- 150-170, водный аммиак (25 %-ный) - 400-500 мл/л. Температура раствора 45-50 "С. Травление меди в этом растворе протекает более медленно, чем в аналогичном хлоридиом, поэтому он реко.мендуется для использования в полуадднтнвноп технологии при травлеинн тонких (5-7 мкм) слоев меди. Хромовокислый раствор относится к категории очень сильных окислителей и может быть использован для вытравливания меди при различных резнстивных покрытиях, од1гако широкого применения хромовокислые растворы не получили вследствие значительных ус-лож1геь[НЙ, связанных с обезвреживанием сточных вод и больших затрат на обезвреживание залповых сбросов при смене растворов. Хромовые соедннеггня, кроме того, являются дорогими и дефицитными. По этим причинам хромовокислые растворы не рекомендуются для промышленного использования. ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1. Материалы для изготовления одно- и двусторонних печатных плат Наименование Гетинакс фольгированный Фольгированный гетинакс общего назначения Фольгированный Стеклотекстолит Стеклотекстолит фольгированный повышенной на-гревостойкости Диэлектрик фольгированный галь-ваиостойкий Марка ГФ-1-35 ГФ-1-50 ГФ-.2-35 ГФ-2-50 ГФ-1-35Г ГФ-1-50Г ГФ-2-35Г ГФ-2-50Г ГОФ-1-35Г ГОФ-2-35Г ГОФВ-1-35Г ГОФВ-2-35Г СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ-1-35Г СФ-2-35Г СФ-1-50Г СФ-2-50Г СФ-1Н-35 СФ-2Н-35 СФ-1Н-50 СФ-2Н-50 СФ-1Н-35Г СФ-2Н-35Г СФ-1Н-50Г СФ-2Н-50Г СФПН-1-50 СФПН-2-50 ГОСТ, ТУ Толщина материала ГОСТ 10316-78 ТУ 16-503.195-80 ГОСТ 10316-78 ТУ 6-05-1776-76 ФДГ-1 ФДГ-2 ТУ 16-503.141-74 1,0-3,0 1,0-3,0 0,5-3,0 0,5-3,0 0,5-3,0 Приложение 2. Материалы для изготовления печатных плат повышенной плотности монтажа
Приложение 3. Материалы для изготовления многослойных печатных плат
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 0.0268 |