Раствор для травления меди и ее сплавов

 

Использование: обработка поверхности металлов химическим путем, в частности перед нанесением покрытий на медь и ее сплавы, а также глянцевая обработка. Сущность изобретения: раствор для травления меди и ее сплавов содержит, г/л: серная кислота 5 - 850; перекись водорода 1 - 50; азокраситель 0,0005 - 5. 3 табл.

Изобретение относится к области обработки поверхности металлов химическим путем перед нанесением покрытий на медь и ее сплавы, а также для глянцевой их обработки и может быть использовано в производстве печатных плат, в электронной, приборостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Для травления меди и ее сплавов применяют самые различные составы [1] содержащие азотную, соляную, уксусную и др. кислоты. Эксплуатация таких растворов вредно влияет на здоровье работающих и окружающую среду. Такие растворы используют частично, а их обезвреживание является сложным и трудоемким процессом.

Для травления медной фольги в производстве печатных плат используют растворы, содержащие серную кислоту и персульфат аммония или перекись водорода. Комплексообразующее действие аммиака также значительно затрудняет обезвреживание таких отработанных растворов.

Цель изобретения - разработать экологически мало вредные, легко обезвреживаемые растворы для травления меди и ее сплавов.

Экологически чистыми являются растворы, содержащие перекись водорода и серную кислоту, которые используют при повышенных 40-90^оС температурах. После охлаждения растворов до комнатных температур медь из них удаляют в виде кристаллогидратов сульфата меди. После корректирования концентраций кислоты и перекиси водорода подогретые растворы используют повторно. Длительность использования таких растворов неограничена.

Для увеличения эффективности использования перекиси водорода, т. е. снижения скорости ее саморазложения, в раствор вводят специальные добавки - стабилизаторы, среды которых наиболее распространены сульфоновые кислоты.

При длительном использовании растворов стабилизатор израсходуется, поэтому при корректировке раствора по перекиси водорода и кислоте необходимо добавлять определенное количество стабилизатора, концентрацию которого в растворе сложно определить.

Цель изобретения - создать легко корректируемые растворы травления меди и ее сплавов, позволяющие наиболее эффективно использовать перекись водорода, т. е. снизить ее расход при растворении определенного количества металла. В идеальном случае этот расход составляет 1 моль перекиси водорода на 1 моль меди.

Наиболее близкими по составу и достигаемому результату являются растворы, содержащие в качестве стабилизатора алкансульфоновые кислоты, содержащие более 18 атомов углерода [2] .

Недостатком таких стабилизаторов является их малая доступность, дороговизна и сложность определения их концентрации в растворе травления.

Указанная цель достигается тем, что в раствор, содержащий серную кислоту и перекись водорода, вводят азокрасители, соединения, содержащие одну или несколько азогрупп - N= N-, связывающих остатки ароматических или гетероароматических соединений друг с другом или с остатками соединений, имеющих активные СН₂-группы, при следующем соотношении компонентов, г/л: Серная кислота 5-850 Перекись водорода 1-50 Азокраситель 0,0005-5 Пределы концентраций компонентов в раствора соответствуют известным составам растворов. Исключение составляет концентрация стабилизатора, незначительное количество которого (0,5 мг/л) на некоторое время полностью прекращает саморазложение перекиси водорода, что показывают данные табл. 1.

Предлагаемые стабилизаторы (табл. 2) известны как красители и как индикаторы для кислотно-основного, фотометрического, комплексно-метрического анализа. В данном случае их используют совершенно для другой цели - для стабилизации перекиси водорода, а их характерный цвет в кислой среде - для корректирования концентрации во время травления.

Присутствие стабилизаторов в растворе травления позволяет использовать перекись водорода только для растворения металла (соотношение Δ Cu/ ΔH₂O₂= 1: 1). Кроме того, при постоянном соблюдении оптимальной концентрации стабилизатора, расход его является незначительным.

Таким образом, использование предлагаемых растворов на практике позволяет значительно экономить материалы и трудовые затраты. (56) 1. ГОСТ 9.305-84, карта 15.

2. Патент Японии N 52-16452, кл. С 23 G 1/02, оп. 1972.

Формула изобретения

РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ , содеpжащий сеpную кислоту, пеpекись водоpода и стабилизатоp, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности использования pаствоpа путем оптимального упpавления его составом, он в качестве стабилизатоpа содеpжит азокpаситель пpи следующем соотношении компонентов, г/л: Серная кислота 5 - 850 Перекись водорода 1 - 50 Азокраситель 0,0005 - 5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2