Раствор для избирательного травления меди
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ1вСТВУ
<1ц 519502
Сове Советских
Соиивлистическик
Республик
:охзвив@ х, н чвся хй ., ",нт (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.72 (21) 1807030/21 с присоединением заявки №
51) М Кл г С 23F 1/02
Совета Министров СССР по левам изобретений и открытий (53) УДК 621.396.6.049..75.002 (088,8) Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 06.08.76 (72) Авторы изобретения
В. И. Кучеренко, В, Н. Флеров, Б. В. Емельянов, А. Ф. Шишкина и Г. В. Королев (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ
Государственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к технологии обработки металлов немеханическими способами, в частности к технологии изготовления печатных плат с медью в качестве схемного металла, используемых в различных радиотехнических, электротехнических и аналогичных приборах и устройствах.
Изобретение может быть использовано в отраслях промышленности, производящих электротехнические, радиоэлектронные приборы и аппараты и средства связи, в художественных промыслах при изготовлении рисунков, узоров, надписей и т. д. травлением металлов и покрытий металлами, а также в других отраслях промышленности, использующих процессы травления меди и покрытий металлов с медными слоями, В ряде случаев при изготовлении печатных плат с медью в качестве схемного металла на медь наносятся другие металлы и сплавы (так называемые резисторы), улучшающие пайку и другие характеристики печатной схемы. В качестве резисторов обычно используются олово, свинец, серебро, сплав ПОС, сплав олово — никель и другие. При изготовлении таких печатных плат химическим травлением меди возникает необходимость проведения травления таким образом, чтобы при точном травлении меди резистор не стравливался, не подтравливался и не ухудшал свою паяемость
С целью частичного достижения этих целей используются растворы для избирательного травления меди.
Известен раствор для избирательного травления меди, частично покрытой проводящим материалом, содержащий гидрат окиси амt1J.
Однако этот раствор не обеспечивает достаточной скорости и равномерности травления меди, не предотвращает образование окисной пленки на проводящем материале и не исключает в достаточной мере подтравливание.
С целью повышения скорости и равномернос15 ти травления меди, предотвращение образования окисной пленки на проводящем материале и уменьшения подтравливания этого материала предлагаемый раствор дополнительно содержит монопероксигидрат карба20 мида и фторид аммония при следующем соотношении компонентов, г/л:
Гидрат окиси аммония 25 — 250
Монопероксигидрат карба мида
Фторид аммония
Вода
При содержании в растворе гидрата окиси аммония от 25 до 300 г/л оптимальные весо30 вые соотношения в травильном растворе гид5195Î2
Таблица
Резистор после травления
Травление
Содержание раствора, г/л
Подтравливание
Компоненты
Пайка, Скорость мг/смл. мин
Температура, С
Стравливание балл
25
Нет
6,06
МПОГМ
ГОАРА
ФАз
Нет
5,92
МПОГМ
ГОА
ФА
40
Следы
6,70
МПОГМ
ГОА
ФА
100
Нет
МПОГМ
ГОА
ФА
7,85
150
Следы
МПОГЬ1
ГОА
ФА
10,02
18
10,81
МПОГМ
ГОА
ФА
Следы
200
25
ПОДСА4
Серная кислота
1,67
Много
Есть
130
0,85
КА
ГОА
ХН
Есть
Много
33
П р» м е ч а н и е, МПОГМ вЂ” моиопероксигидрат кароамида. ГОА — гидрат окиси аммония. ФА — фторид аммония. ПОДСА — пероксодисульфат аммония. КА — карбонат аммония. XH — фторид натрия. рата окиси аммония, фторида аммония и монопероксигидрата карбамида определяются координатами точек поверхности треугольника Гиббса-Розебома (сьм чертеж).
На чертеже эта поверхность ограничена кривой ABCDEK и заштрихована. При указанных оптимальных значениях содержания гидрата окиси аммония оптимальные значения содержания в растворе будут для монопероксигидрата карбамида от 50 до
300 г/л и для фторида аммония от 2 до 18 г/л.
Травление предлагаемым раствором может производиться при температурах от 18 до 25 С и нормальном давлении.
Вместо монопероксигидрата мочевины могут использоваться другие пероксигидраты карбамида и его производных: дипероксигидрат карбамида, тетрапероксигидрат карбамида, пероксигидраты биурета с мольными отношениями перекись водорода: биурет 0,2 и 0,4 соответственно.
Травильный раствор готовится последовательным растворением в воде аммиака, фторида аммония и монопероксигидрата мочевины. Растворение ведется при обычных температуре и давлении.
Результативность работы травильного раствора видна из нижеследующего примера.
Одни и те же печатные платы со схемным металлом из меди, но с разными резисторами (из сплава ПОС, сплава олово — никель, серебро, свинец, олово) травились в травильных растворах различного состава при температурах от 18 до 25 С. Полученные при этом результаты приведены в таблице.
519502
Формула изобретения
50 — 250
2 — 15
До1л ф
<Ф
10 ф с!
Составитель T. Богдалова
Редактор Е. Караулова Техред Т. Курилко
Заказ 1685/13 Изд. № 1510 Тираж 1068 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4, 5
Типография, пр. Сапунова, 2
Б оценке пайки балл 5 соответствует пайке без затруднений, с хорошим качеством, а балл
1 соответствует очень плохой паяемости и пайке низкого качества (оценка по 5-балльной системе), Использование этого травильного раствора для избирательного травления меди, по сравнению с известными ранее растворами, обеспечивает следующие преимущества: высокую скорость травления меди, равномерность травления меди, малое подтравливание и стравливание резистора, нанесенного на медь, в процессе травления, хорошую паяемость различных резисторов после травления (отсутствие окиспых и иных, затрудняющих пайку, пленок па резисторе после травления).
Эти преимущества, в свою очередь, создают условия для повышения качества печатных плат. уменьшения количества брака при их изготовлении (повышение выхода целевой продукции), что ведет к повышению производительности труда, уменьшению исходных затрат и повышению экономичности производства целом.
Раствор для избирательного травления меди, частично покрытой проводящим материалом, содержащий гидрат окиси аммония, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости и равномерности травления меди, предотвращения образования окисной пленки на проводящем материале и уменьшения под10 травливания этого материала, он дополнительно содержит монопероксигидрат карбамида и фторид аммония при следующем соотношении компонентов, г/л:
Гидрат окиси аммония 25 — 250
15 Монопероксигидрат карбамида
Фторид аммония
Вола
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Патент США ¹ 3470044, кл. 156 — 19, 1967 (прототип) .
