Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU1514829A1 - Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition - Google Patents

Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition Download PDF

Info

Publication number
SU1514829A1
SU1514829A1 SU884403611A SU4403611A SU1514829A1 SU 1514829 A1 SU1514829 A1 SU 1514829A1 SU 884403611 A SU884403611 A SU 884403611A SU 4403611 A SU4403611 A SU 4403611A SU 1514829 A1 SU1514829 A1 SU 1514829A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
copper
etching
solution
regeneration
chloride
Prior art date
Application number
SU884403611A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Георгиевич Атанасянц
Андрей Владимирович Кучеренко
Валерий Леонидович Кочетков
Андрей Александрович Туманов
Владимир Иванович Шумилов
Владимир Ильич Кучеренко
Original Assignee
Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
Горьковский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева, Горьковский Политехнический Институт filed Critical Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
Priority to SU884403611A priority Critical patent/SU1514829A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1514829A1 publication Critical patent/SU1514829A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46Regeneration of etching compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к химической обработке поверхности металлов, в частности к способам травлени  медных печатных плат в рецикле с электрохимической регенерацией травильного раствора. Целью изобретени   вл етс  повышение скорости травлени  и выхода металла по току металлической меди и снижение энергозатрат. Процесс травлени  ведут в струе раствора, подаваемого со стадии регенерации, причем дл  травлени  берут раствор на основе хлорида меди (II) следующего состава, моль/л: хлорид меди (II), двухводный 0,1-0,8The invention relates to the chemical treatment of the surface of metals, in particular, to methods of etching copper printed circuit boards in a cycle with electrochemical regeneration of the pickling solution. The aim of the invention is to increase the etching rate and metal yield of metallic copper and reduce energy consumption. The etching process is carried out in the stream of solution supplied from the regeneration stage, and for etching they take a solution based on copper (II) chloride of the following composition, mol / l: copper (II) chloride, two-water 0.1-0.8

нитрат меди (II) трехводный 0,6-2,0three-water copper (II) nitrate 0.6-2.0

ацетонитрил до 1 л, когда количество стравленной меди в растворе составл ет 5,5-6,5 г/л, процесс регенерации провод т при скорости протока раствора (6-8).10-3 м/с и плотности тока (8-9) А/дм2. Данный способ позвол ет повысить скорость травлени  до 65 мкм/мин, выход по току металлической меди до 85%, снизить энергозатраты за счет проведени  электролиза при низких плотност х тока. 1 ил., 1 табл.acetonitrile up to 1 l, when the amount of copper etched in the solution is 5.5-6.5 g / l, the regeneration process is carried out at the flow rate of the solution (6-8) . 10 -3 m / s and current density (8-9) A / dm 2 . This method makes it possible to increase the etching rate to 65 µm / min, the current efficiency of metallic copper up to 85%, and reduce energy consumption by conducting electrolysis at low current densities. 1 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс  -к химической обработке поверхности металлов, в частности к способу травлени  медных печатных плат в рецикле с элек-. трохимической регенерацией травильного раствора.The invention relates to the chemical treatment of the surface of metals, in particular, to the method of etching copper printed circuit boards in recycling from elec. trochemical regeneration of the pickling solution.

Целью изобретени   вл етс  повышение скорости травлени  и выхода металла по току на стадии регенерации .The aim of the invention is to increase the etching rate and the current output of the metal at the regeneration stage.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что процесс травлени  ведут в струе раствора, подаваемого со стадии регенерации, содержащего хлорид меди (II) двухводный 0,1- 0,8 моль, нитрат меди (II) трехводный 0,6-2,0 моль и ацетонитрил 1 л до накоплени  в нем стравленной меди 5,5-6,5 г/л, процесс регенерации провод т при скорости прот.ока раствораThe essence of the invention is that the etching process is carried out in a jet of solution supplied from the regeneration stage containing copper (II) chloride two-water 0.1-0.8 mol, copper (II) nitrate three-water 0.6-2.0 mol and acetonitrile 1 l until accumulated copper in it is 5.5-6.5 g / l, the regeneration process is carried out at the flow rate of the solution

(6-8) 1 О - м/с и плотности тока 8-9 А/дм.(6-8) 1 O - m / s and current density 8-9 A / dm.

Нижние пределы концентраций солей двухвалентной меди ограничены малой скоростью травлени  меди в этих растворах. Верхние пределы (0,8 и 2,0 м) ограничены растворимостью соответственно хлорида меди (II) и нитрата меди (II). в ацетонитриле. The lower limits of the concentrations of salts of bivalent copper are limited by the low rate of copper etching in these solutions. The upper limits (0.8 and 2.0 m) are limited by the solubility of copper (II) chloride and copper (II) nitrate, respectively. in acetonitrile.

Испытани  растворов травлени  про водили в режиме травление - регенераци  на полупроизводственном комплексе оборудовани , состо щем из травильной установки струйного типа (емкостью 3л), обеспечивающей подачу раствора через форсунку перпендикул рно поверхности образца из меди (давление в системе ,0 атм), и проточного электролизера-регенератор с токовой нагрузкой до 30 А-с, катодом из титана марки БТ-1-0 и графитовыми анодами.Tests of etching solutions were carried out in etching-regeneration mode at a semi-production equipment complex consisting of a jet type pickling installation (with a capacity of 3 liters), providing solution supply through a nozzle perpendicular to the surface of a copper sample (system pressure, 0 atm), and a flow-through electrolyzer -regenerator with a current load of up to 30 amps, a cathode of titanium grade BT-1-0 and graphite anodes.

На чертеже представлена принципиальна  схема работы полупроизводст- венного комплекса травильна  машина - регенератор. The drawing shows a schematic diagram of the operation of the semi-productive complex etching machine - regenerator.

Схема включает в себ  травильную установку струйного типа I. Циркул цию раствора в испытуемом комплекса обеспечивали с помощью центробежного насоса 2. Скорость протока раствора черезрегенератор регулировали вентилем 3 и измер ли дифференциальным манометром 4. Посто нную температуру раствора в процессе травление - регенераци  поддерживали с помощью обратного холодильника 5, соединенного с ультратермостатом UTU-4. Посто нство заданных значений токовой наг рузки на регенератор 6 обеспечивали трем  выпр мител ми , под- ключеннь1мй параллельно.The scheme includes an etching unit of jet type I. The circulation of the solution in the complex under test was provided with a centrifugal pump 2. The flow rate of the solution through the regenerator was controlled by valve 3 and measured with a differential pressure gauge 4. The constant temperature of the solution was etched through regeneration. a refrigerator 5 connected to the UTU-4 ultrathermostat. The constancy of the set values of the current load on the regenerator 6 was provided by three rectifiers connected in parallel.

Скорость протока  вл етс  минимальной, которую смогли по- лучить на полупроизводственном комплексе оборудовани  травильна  машина - регенератор.The flow rate is the minimum that the pickling machine - regenerator - was able to obtain at the semi-industrial equipment complex.

За счет посто нной циркул ции раствора и вьделени  джоулева тепла при регенерации раствор нагреваетс  до 35 С. Данна  температура  вл ласьDue to the constant circulation of the solution and the generation of Joule heat during regeneration, the solution heats up to 35 ° C. This temperature was

рабочей температурой раствораworking temperature of solution

Скорость травлени  меди оценивалиThe rate of etching of copper was evaluated

по времени, необходимому дл  полного according to the time required for complete

стравливани  медной фольги с незащи- Copper Foil Bleeding with Unprotected

щенных резистом участков Ш1,shchyny resist areas Sh1,

Определение катодного выхода поDetermination of cathode output

току меди проводили весовым методом - по массе, выделенной из травильного раствора металлической меди .the current of copper was carried out by the gravimetric method - by weight, isolated from the pickling solution of metallic copper.

Пример 1. Образец печатных плат (в соответствии с известным способом ) помещали в травильную камеру струйной машины, содержащей 3 л водного раствора, состав, моль/л:Example 1. A sample of printed circuit boards (in accordance with a known method) was placed in an etching chamber of an inkjet machine containing 3 liters of an aqueous solution, composition, mol / l:

Хлорид меди1,62Copper chloride1,62

Хлорид железа 0,18Ferric chloride 0.18

Хлористый кальций 2,4Calcium chloride 2.4

Сол на  кислота 0,6Sol on acid 0.6

Когда количество стравленной меди составило 8,5 г/л, регенерацию вели при скорости протока раствора 18,8 X и плотности тока 22 А/дм. Скорость травлени  в таком растворе оказалась равной 45 мкм/мин, а выход по току металлической меди составил 63%.When the amount of copper etched was 8.5 g / l, regeneration was carried out at a solution flow rate of 18.8 X and a current density of 22 A / dm. The etching rate in this solution was equal to 45 μm / min, and the current efficiency of metallic copper was 63%.

Пример 2 о Образец печатных плат (по предложенному способу) помещали в травильную камеру струйной машины, содержащую:Example 2 o A sample of printed circuit boards (according to the proposed method) was placed in an etching chamber of an inkjet machine, containing:

Хлорид меди (двухвод- . ный), моль0,8Copper chloride (two-water), mol0.8

Нитрат меди (трехводный ), моль0,8 Copper nitrate (three-water), mol0.8

Ацетонитрил, лДо IAcetonitrile, ldo I

Скорость травлени  в этом растворе составила 65 мкм/мин Затем в раствор стравливали до 6 г/л металлической меди, проводили регенерацию при скорости протока раствора 6 ) 10 м/Со При плотности тока 8,7 А/дм выход по току металлической меди составил 84%оThe etching rate in this solution was 65 μm / min. Then, up to 6 g / l of metallic copper was released into the solution, regeneration was performed at a flow rate of 6) 10 m / Co. At a current density of 8.7 A / dm, the current output of metallic copper was 84 %about

Все эксперименты проводили аналогично .All experiments were performed similarly.

Результаты сведены в таблицу.The results are tabulated.

Как видно из .таблицы, с увеличением скорости потока выход по току меди падает. При скорост х протока более наблюдаютс  низкие выхода по току металлической меди.As can be seen from the table, as the flow rate increases, the current efficiency of copper decreases. At flow rates more low, the current efficiency of metallic copper is observed.

При стравливании в раствор более 6,5 г/л металлической меди резко падают скорости травлени , а при концентрации стравленно й меди менее 5,5 г/л значительно снижаетс  выход по току меди.When etching more than 6.5 g / l of metallic copper into the solution, the etching rate drops sharply, and at a concentration of etched copper less than 5.5 g / l, the current efficiency of copper decreases significantly.

Указанные плотности тока  вл ютс  оптимальными дл  достижени  наиболь- шш-: выходов по току металлической меди в ВАН травильном растворе. При плотности тока менее 8 А/дм существенно снижаетс  выход по току меди, а при увеличении ее выше 9 А/дмThe indicated current densities are optimal for achieving the highest current: current output of metallic copper in the VAN etching solution. When the current density is less than 8 A / dm, the current efficiency of copper decreases significantly, and as it increases above 9 A / dm

5151

начинает вьщел тьс  крупнодисперсньш осыпающийс  осадок„coarse crumbling sediment begins

Из таблицы видно, что в предлагаемом способе по сравнению с известным скорость травлени  повышаетс  на 10- 45%, выход по току - на 15-30%, а плотность тока снижаетс  в 2,5 раза.The table shows that in the proposed method, compared with the known etching rate, it increases by 10-45%, the current output increases by 15-30%, and the current density decreases 2.5 times.

Таким образом, предлагаемый способ обладает преимуществами перед известным и по скорост м травлени , и по выходам по току металлической меди, и по энергозатратам на проведение электрохимической регенерацииThus, the proposed method has advantages over the known etching rates, and the current outputs of metallic copper, and the energy consumption for conducting electrochemical regeneration.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ непрерьшного травлени  меди в рецикле с электрохимической регенерацией травильного раствора, заключающийс  в том, что процесс травлени  ведут в струе раствора наThe method of continuous etching of copper in recycling with electrochemical regeneration of the pickling solution, which consists in the fact that the etching process is carried out in a stream of solution on 9696 основе хлорида меди (II), подаваемого со стадии регенерации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости травлени  и вьгхо- да металла по току на стадии регенерации , дл  травлени  берут раствор на основе хлорида меди (II) дополнительно содержащий нитрат меди (II), а в качестве растворител  - ацетонит- рил при следующем соотношении компонентов:based on copper (II) chloride supplied from the regeneration stage, characterized in that, in order to increase the etching rate and metal extrusion in the current at the regeneration stage, a solution based on copper (II) chloride additionally containing copper nitrate (II ), and as a solvent - acetonitrile in the following ratio of components: Хлорид меди (II) двухводный (моль/л) 0,1-0,8 Нитрат меди (II)Copper (II) chloride two-water (mol / l) 0.1-0.8 Copper (II) nitrate трехводный (моль/п) 0,6-2,0 Ацетонитрил {л) До 1 процесс травлени  провод т в нем до нйкоплели  5,5-6,5 г/л стравленной меди, а процесс регенерации осуществл ют при скоросфи протока раствора (6-8) и плотность тока 8- 9 А/дм.three-water (mol / p) 0.6-2.0 Acetonitrile (l) Up to 1, the etching process is carried out in it up to neocoplele 5.5-6.5 g / l of etched copper, and the regeneration process is carried out at a rate of solution flow ( 6-8) and a current density of 8-9 A / dm.
SU884403611A 1988-03-09 1988-03-09 Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition SU1514829A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884403611A SU1514829A1 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884403611A SU1514829A1 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1514829A1 true SU1514829A1 (en) 1989-10-15

Family

ID=21365933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884403611A SU1514829A1 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1514829A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1974370A4 (en) * 2005-12-21 2015-11-04 Macdermid Inc Microetching composition and method of using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 922178, кл. С 23 F 1/00, 1980. Юзефович Д.К., Наумов Ю.И., Прапоров A.M. и др. Расчет экономического состава раствори дл травлени печатных плат и определение оптимальных режимов работы комплекса травильна машина - регенератора Обмен опытом в радиопромышленности, 1979, вып. № 10, с. 63-65. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1974370A4 (en) * 2005-12-21 2015-11-04 Macdermid Inc Microetching composition and method of using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4545877A (en) Method and apparatus for etching copper
CA1256819A (en) Process for reconditioning a used ammoniacal copper etching solution containing copper solute
JPH05214572A (en) Electrocehmical process and reactor for producing sulfuric acid and sodium hydroxide
US4149946A (en) Recovery of spent pickle liquor and iron metal
US3788915A (en) Regeneration of spent etchant
US3783113A (en) Electrolytic regeneration of spent etchant
SU1514829A1 (en) Method of continuous etching of copper recycled with electrochemical regeneration of etching composition
US3969207A (en) Method for the cyclic electrochemical processing of sulfuric acid-containing pickle waste liquors
US3622478A (en) Continuous regeneration of ferric sulfate pickling bath
US4164457A (en) Method of recovering hydrogen and oxygen from water
CN108004545A (en) A kind of circuit board corrosion liquid regenerating unit and its method
US4164456A (en) Electrolytic process
JPH0158270B2 (en)
Jiricny et al. Fluidized-bed electrodeposition of zinc
JPH1018062A (en) Method for regenerating etching solution, device for regenerating etching solution and etching device
US3785950A (en) Regeneration of spent etchant
CN115537816B (en) Rotational flow electrolysis system and method for regenerating acidic copper chloride etchant and recycling copper
CN207659528U (en) A kind of circuit board corrosion liquid regenerating unit
JP4143235B2 (en) Copper chloride etchant electrolytic regeneration system
WO1995023880A1 (en) Treatement of electrolyte solutions
US4236982A (en) Electrolysis of lead azide
CN219059125U (en) Etching solution circulation regeneration and copper recovery device
US4310395A (en) Process for electrolytic recovery of nickel from solution
JP2689076B2 (en) Method for maintaining and recovering etching solution capacity
US4762598A (en) Electrolytic metal recovery