Технология производства двусторонних печатных плат
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
нного тока через раствор с использованием титанового катода и графитового анода.
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/дм2 и анодной плотности тока до 2,5-4 А/дм2 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.
Аналогичный 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:
По мере накопления в растворе солей меди этот раствор практически ничем не отличается от приведенного выше медиа-хлоридного. Большой интерес представляют перекисные растворы на основе серной кислоты. В сернокислой среде в процессе травления получается химически чистая соль CuSO4, 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 меди технологию производства 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:
Аммиачная комплексная соль двухвалентной меди является окислителем и растворяет медь по реакции
Отработанный раствор, содержащий одновалентную медь, легко регенерируется посредством окисления кислородом воздуха:
Регенерацию раствора можно осуществить в ручном исполнении или автоматически. При ручном исполнении сливается 1/2 раствора, в оставшуюся часть вводится 100-115 г/л и разбавленный 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 Сu+ в Сu2+ происходит непрерывно вследствие воздействия кислорода воздуха при струйном методе обработки. По достижении у=1300 кг/мэ подается сигнал на насос, который откачивает половину раствора и подкачивает порцию свежего раствора, состоящего из смеси и .
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:
Количество NaOH, необходимое для осаждения меди, берется по стехиометрическим соотношениям с добавлением 50 %, чтобы создать его избыток и обеспечить полноту осаждения. Осадок окиси меди после декантации 2-3 раза промывается водой, сушится и упаковывается в тару (ящики, полиэтиленовые мешки и т, п.).
Недостатком медно-аммиачных 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.) и утечку их из нейтрализаторов в очищенные стоки.
К числу других щелочных растворов относят хлоридные и медно-сульфатные.
Хлорид натрия NaCl относится к категории сильных окислителей и растворяет медь в аммиачной среде по реакции
Травильный раствор на основе хлорида натрия используется на некоторых предприятиях для вытравливания меди в позитивном процессе при наличии защитного покрытия из сплава олово-свинец. Травильный раствор содержит 30-35 г/л хлорита натрия, 70-90 г/л хлористого аммония, 190-200 мл/л 25 % -ного водного аммиака.
Раствор