6 растворе 6NH4CI - CuClg и 65 г1л в насыщенных растворах NaCl - CuClg.

Температура и режим перемешивания должны быть стандартизированы для каждой установки и травильного раствора. Время , необходимое для травления данного веса, применяется иногда для определения необходимости замены или регенерации травителя.

Один из методов качественного анализа CugCla состоит в погружении кусочка меди в раствор травителя примерно на 1 мин, с последующей промывкой его водой, обработкой в щелочном очистителе и еще одной промывкой. В результате появляется пленка соломенно-желтого цвета из нерастворимой гидроокиси меди СиОН. Хотя СиОН и растворима в кислотах, но если концентрация СиОН достаточно высока, то на платах будет оставаться пленка СиОН. Процесс контроля ванн состоит в химическом анализе растворенной меди и количества кислоты. Если вместо меди травятся другие металлы, то процессы анализа значительно усложняются. Окунание в 5%-ный раствор НС1 после травления - простой и эффективный способ удаления продуктов травления.

Практика травления. При использовании CUCI2 может быть применен любой из обычных методов травления: погружение в ванну, с воздушным перемешиванием, распыление или разбрызгивание.

Самыми эффективными из них являются разбрызгивание, распыление и воздушное перемешивание. Это видно из реакции (18), связанной с регенерацией CuClg, частично объясняющей принципы регенерации меди из травильного раствора.

Повышение температуры до определенного предела и воздушное перемешивание ускоряют травление. Дальнейшее повышение температуры вызывают образование паров травителей типа НС1, которые воздействуют на некоторые резисты.

Травильные растворы на основе CuClg не следует применять для плат, покрытых сплавом олово - свинец; сплав олово - никель обычно сопротивляется раствору хлорной меди, и может иметь место лишь точечное разрушение. Потемневшие поверхности проводников можно осветлить обработкой металлическими щетками.

Необходимо проводить основательную промывку после травления. Рекомендуется обработать плату в 5%-ном (по объему) растворе НС1 и потом тщательно промыть водой.

Ванны и трубопроводы для травителей обычно изготавливают из поливинилхлорида или других химически стойких пластмасс. Можно применять фаянс и стекло, но они хрупки и поэтому недолговечны.

На производственных линиях с ваннами из пластмассы должны быть размещены приборы для регулирования температуры, предупреждения перегрева и опасности воспламенения. Обычно применяются кварцевые нагреватели, погружаемые в раствор.

Очень подходят титановые детали для насосов, нагревателей, кассет и т. д. Нержавеющую сталь применять не следует. Детали, которые непосредственно не соприкасаются с травильным раствором, могут быть изготовлены из монель-металла.

Трудности, возникающие при травлении в хлорной меди.

1. Низкая скорость травления объясняется низкой температурой, недостаточным перемешиванием или несоответствием химического состава травильного раствора заданному. Если температура и режим перемешивания отвечают техническим требованиям, увеличить время травления можно уменьшив количество ионов меди. Для сокращения времени травления необходимо откорректировать травильный раствор.

2. Разрушение фоторезистов может происходить при избыточном количестве кислоты в растворе особенно при повышенных температурах. Корректировку производят либо нейтрализацией излишков кислоты введением NaOH, либо разбавлением раствора водой. Если количество кислоты и характеристики фоторезиста были предварительно учтены, причиной разрушения фоторезиста может быть неудовлетворительная обработка подложки пе.ред покрытием ее резистом, а также недостаточное время экспозиции или недостаточно горячая сушка фоторезиста.

3. Осадок желтого цвета на медной поверхности. Обычно это гидроокись меди. Она нерастворима в воде и остается в виде осадка после травления плат и обработки щелочью. Раствор, в котором промывают плату перед окончательной промывкой, должен иметь кислую реакцию. Может образоваться осадок белого цвета. Вероятно, Это хлористая медь, которая остается после травления и имеет недостаток количества ионов хлора и кислоты. Промывка 5% -ным раствором НС1 перед окончательной промывкой водой удаляет этот осадок.

4. Слив отработанных растворов. Слив использованного травильного раствора тоже представляет проблему, как и в случае применения хлорного железа. Хотя непосредственное устройство Отстойника не осложняется образованием нерастворимых гидроокисей, как в случае применения хлорного железа, раствор токсичен из-за присутствия ионов меди. Проблемой является также коррозия сливных систем. Медь может быть извлечена из отработанного раствора электролизом [23] или химическим замещением

металлом с более высоким потенциалом, чем у меди. Для этого пригодна алюминиевая или чугунная стружка из механических цехов.

Регенерация. Регенерация меди из травильных растворов на основе хлорной меди возможна несколькими методами.

1. Обработка окисляющим агентом. Как показано в реакции (18), химическую регенерацию можно проводить, воздействуя на отработанный раствор кислородом или подобными активными окислителями, например перекисью водорода или гидрохлоритом натрия [8].

Процессы окисления отражены реакциями

Cu2Cl2-f2HCl+H202 2CuCl2-l-2HA (19)

Cu2Cl2 + 2HCl + Na0Cl 2CuCl2+NaCl + H20. (20)

Перекись водорода вводят медленно. Затем раствор энергично перемешивают. При этом необходима хорошая вентиляция для удаления паров соляной кислоты. На каждый грамм растворенной меди необходимо 1,75 мл 30%-ной перекиси водорода или 14 мл 5%-ного гидрохлорита натрия.

Обычно половину раствора отливают, добавляют достаточное количество кислоты, затем при тщательном перемешивании медленно добавляют необходимое количество окисляющего агента, после чего раствор доливают до полного объема, добавляя окисляющий агент по необходимости.

2. Замена раствора. Блэк и Култер [24] показали, что в принципе для регенерации раствора хлорной меди может быть применена реакция (18). Они применяли 100 л травящего раствора 2 (табл. 6.3) при 38° С для травления в установке с разбрызгиванием. После травления десяти плат размером 45 X 45 см с медной фольгой толщиной 35 мк они заменяли (с помощью дозировочного насоса) 3 л примененного травильного раствора 2 л соляной кислоты (37%) и одним литром воды.

Замена раствора выполняется при содержании в травильном растворе небольшого количества меди, меньше 30 г/л.

3. Электролитическая регенерация. Электрохимическое восстановление меди из травильного раствора на основе хлорной меди по реакции (16), по мнению многих, является наиболее эффективным и экономичным методом регенерации. Системы регенерации и их экономическое сравнение рассмотрены Шарпом и Гарном [23]. Для проведения в большом масштабе электролитической регенерации необходимы большие капиталовложения на оборудование и затраты на материалы и электроэнергию.

7. Хромовосерная кислота

Общие сведения. Раствор смеси хромовой и серной кислот является предпочительным травителей для плат, покрытых сплавом олово - свинец. Хотя эти растворы являются сильными окислителями, на слой припоя они не оказывают