влияния из-за образования нерастворимой пленки сульфата свинца. Этот травитель имеет несколько недостатков: скорость травления значительно ниже, чем при применении других травителей; ванна истощается при накоплении примерно 35 г1л растворенной меди *).

Реакцию травления меди в смеси хромовой и серной кислот можно записать в следующем виде:

ЗСи -f 2СгОз + 6H2SO4 Сга (804)3 + 3cuso4 + бНО... (21)

В продажу хромовая кислота поступает в кристаллическом виде. Ее стоимость выше стоимости хлорной меди, хлорного железа и персульфата аммония. Можно приобрести специальные готовые травители для работы с печатными платами, покрытыми припоем.

Существуют рецепты травителей не только для плат с припоем, но также и для плат, покрытых сплавом олово - никель. Когда в качестве резиста используют золото, сеткографические лаки на основе винила и фоторезисты, можно использовать травильный раствор на основе хромовой кислоты. Однако при высоких концентрациях и температурах травитель агрессивен по отношению к фоторезистам.

Было установлено, что смесь хромовой и серной кислот является хорошим травителем для фоторезистивного травления слоев ковара. Травление коваровой фольги толщиной 100 мкм смесью хромовой и серной кислот при 38° С способом разбрызгивания дает почти совершенно гладкие стенки с малым подтравливанием или совсем без подтравливания.

Свойства и контроль. Рецепты травителей с хромовой кислотой приведены в табл. 6.4. Повьшение температуры

Таблица 6.4

Состав травящих растворов хромовосерной кислоты

*) Как правило, травители допускают более высокое содержание меди. (Прим. автора).

и перемешивание значительно увеличивают скорость травления. Причем если перемешивание осуществляется прокачиванием воздуха, то скорость травления значительно меньше по сравнению с травлением при перемешивании с помощью вибрации или по сравнению с травлением распылением и разбрызгиванием. Кроме того, при прокачивании воздуха образуется токсичный туман и летят брызги. Пары травителя предельно агрессивны и приводят к выходу из строя оборудования в результате коррозии. Для предотвращения этого в некоторые рецепты введены противотуман-ные добавки. Для удержания тумана над поверхностью травителя в резервуарах для травления на практике можно использовать засыпку в ванну плавучей пластмассовой крошки. В этом травильном растворе или его парах разрушаются резиновые шланги, перчатки и электроизоляционные материалы.

Для регулирования плотности раствора применяется гидрометр. Плотность раствора необходимо поддерживать , на уровне 30° Боме при 20° С и 28° Боме при 26° С. Для понижения плотности используют воду. Для определения количества растворенной меди применяются колориметрические стандарты, составленные добавлением определенных количеств меди к свежему раствору с концентрацией 30° Боме.

Трудности, возникающие при травлении

Действие на припой. Защитные свойства припоя определяются образованием на его поверхности нерастворимых веществ. Если содержание сульфата в ванне становится очень низким, то травильный раствор может начать воздействовать на припой. Такое же действие может вызвать присутствие ионов хлора в растворе в результате избытка кислоты или при использовании воды с очень высоким содержанием хлоридов. Трубопроводы, подающие деиони-зированную воду, необходимо периодически промывать хлористым раствором для устранения появившихся водорослей и других организмов, которые быстро растворяются в этой воде. Если промывочный раствор впоследствии вымывается неполностью, это может быть источником загрязнения других растворов хлористыми ионами. Причиной разрушения может быть также состав припоя; если содержание свинца слишком низкое, то пленка сульфата получается тоньше и теряет защитные свойства. Причиной разрушения защитного слоя припоя может быть также избыточное количество катализатора.

- Медь травится медленно или совсем не травится. Это вызвано низким содержанием хрома (высокая или низкая плотность раствора в °Боме), низкой температурой, недостаточным количеством кислоты или высоким содержанием растворимой меди (около 40г/л).

Плотность раствора необходимо поддерживать lio возможности ближе к 30° Боме, и рН примерно 0,1 при температуре 26-32° С. Когда количество меди превысит 40 г/л, раствор следует заменить.

- Загрязнение диэлектрика. Диэлектрики типа гетинаксов на фенольных смолах иногда разрушаются хромовой кислотой. Удаление разрушенного слоя представляет определенную трудность, и такие платы обычно бракуют.

- Слив отработанных растворов. Канализация использованных растворов на основе хромовой кислоты представляет серьезную проблему. Ионы хрома, так же как и ионы меди, вредны для растений при попадании их в сточные воды. Самым безопасным способом слива является использование для этих целей кладбища или свалки.

- Техника безопасности. Хромовая кислота является очень сильным окисляющим агентом. Она разрушающе действует на одежду, пластмассы и многие металлы. Техника безопасности состоит в обеспечении хорошей вентиляции для удаления паров из помещения, использовании перчаток, защищающих руки от кислоты, фартуков и масок для лица и глаз и хранение растворов вдали от воспламеняющихся материалов. Воспаление кожи, раздражение слизистой оболочки носа являются обычными болезнями людей, работающих с хромом. Некоторые изготовители рекомендуют защитные перчатки, обувь и фартуки изготовлять из синтетической резины, например неопренового каучука, а не из натуральной резины, на которую хромовая кислота может оказывать разрушающее воздействие.

8. Другие травильные растворы

Выявляя проблемы, возникающие при работе с известными б настоящее время травителями, Миллер и Шлабах предложили использовать травильный раствор на основе-хлората натрия, который сохраняет работоспособность при содержании растворенной меди 300 г1л и относительно постоянную скорость травления в течение срока действия ванны. Были разработаны два рабочих режима: контроль добавлением НС1 по сигналу, получаемому от электронной пары Pt - Ag, и простое травление без добавок, которое возможно с сохранением скорости травления до содержания б растворе 300 г1л меди. О рабочих температурах эти авторы ничего не сообщают. Осадок меди, остающийся в растворе, удаляют фильтрованием. При работе с травителем необходимо соблюдать осторожность, так как хлорат натрия очень взрывоопасен, особенно в присутствии органических веществ (например, при использовании скребков для снятия резиста).

Медь и ее сплавы можно травить и в других травящих веществах, например в HNO3, NaCN-HgOa, растворах На базе NH4OH. Другие металлы травятся целым рядом