Травление в растворе хлорица меди (II)

Травление в растворе персульфата аммония.

Травление в растворе хлорида железа (III).

Хлорид железа (III) благодаря низкой стоимости, универсальности, высокой скорости трав­ле­ния является наиболее распространенным травителем. При содержа­нии: 500 г/л FeС1₃, 4—6% НС1 и температуре 35—50°С скорость травле­ния меди составляет 50 мкм/мин. Растворение меди происходит в со­ответствии с реакцией

2FeCl_{3 +} Cu →2FeCl₂+CuCl₂.

Если концентрация меди в растворе составит 80 г/л, то он уже не­пригоден для дальнейшего ис­пользования; уже при концентрации 40 г/л скорость травления существенно падает. Очистка и ре­генерация отрабо­танного травителя требуют больших затрат. Применяют процесс, осно­ванный на металлической связи меди с железными стружками или же­лезным порошком и окислении оставше­гося раствора хлором для пере­вода FeCl₂ в FeCl₃.

В качестве защитных покрытий используют резисты трафаретной печати и фоторезисты, а в ряде случаев слои Аu или Ag. Покрытие сплавом Sn — Pb, а также блестящее лужение не приемлемы, так как они неустойчивы к данному травителю.

В настоящее время все чаще применяют травитель на основе персульфата аммония. Это вызва­но необходимостью получения четких границ при травлении, устойчи­востью защитных покрытий сплавом Sn — Pb эвтектического состава, простотой регенерации и решения проблемы сточных вод. Обычный со­став травителя содержит (NH₄)₂S₂O₈ 200 г/л, 0,3—0,5% H₂SO₄. При температуре 40—50°С и травлении разбрызгиванием скорость травления составляет 10—20 мкм/мин, при травлении погружением — 3— 6 мкм/мин. При содержании меди в растворе 30 г/л скорость травления сильно падает. Новыми разработками предусмотрено добавление в ка­честве катализа­тора хлорида ртути при этом травитель обычно содер­жит 200 г/л (NH₄)₂S₂O₈, 1% H₂SO₄ и 0,05% HgCl₂ При использовании персульфата аммония растворение меди протекает по следующему уравнению:

Cu + S₂O₈ ^2- → Cu²⁺ + 2SО₄^2-

Регенерация основана на выпадении в осадок соединений меди при глубоком охлаждении или в процессе электролиза. Недостатками раст­вора персульфата аммония являются опасность образо­вания трудно­растворимых медных комплексных соединений и небольшие допустимые концентра­ции меди.

Однозначное преимущество СuС1₂ как правителя, содержащего 150 г/л СuС1₂ и 5% НС1, заклю­чает­ся в возможности полной регенерации в закрытой циклической системе. Благодаря этому обес­печивают постоянную скорость травления при неизменной температуре и определенном содержа­нии меди в растворе — 30 г/л Процесс травления протекает согласно уравнению

Cu+CuCl₂ → 2CuCl.

.

Существует несколько способов регенерации раствора CuCl:

хлорированием

2CuCl + Cl₂ → 2CuCl₂;

окислением

2СuС1+2НС1+¹/₂ 0₂ →2СuС1₂+Н₂0.

При температуре 40—60°С и толщине слоя меди 35 мкм время трав­ления составляет 1—3 мин. В качестве защитных покрытий используют резисты трафаретной печати, фоторезисты и слои Аu и Ag. Покрытия на основе сплава Sn - Pb и блестящее лужение непригодны.

Дата добавления: 2015-03-29