CS264525B1

CS264525B1 - Etching equipment with etching agent regeneration

Info

Publication number: CS264525B1
Application number: CS87794A
Authority: CS
Inventors: Radko Ing Cxsc Volf; Ivan Ing Zehle; Miloslav Ing Csc Stastny; Milan Ing Csc Karlik; Bohuslav Doc Ing Csc Dolezal; Zdenek Ing Samek; Petr Kosar
Original assignee: Radko Ing Cxsc Volf; Zehle Ivan; Stastny Miloslav; Karlik Milan; Dolezal Bohuslav; Samek Zdenek; Petr Kosar
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS79487A1

Abstract

Řešení se týká výroby plošných spojů. Zařízení sestává z vany, opatřené přívodem oxidačního činidla a vloženou katodou. Leptací činidlo je tvořeno vodným roztokem 5 až 700 g/l síranu amonného a/nebo 5 až 1 000 g/l dusičnanu amonného. Ve vaně je umístěna nejméně jedna anoda.The solution concerns the production of printed circuit boards. The device consists of a bath equipped with an oxidant supply and an inserted cathode. The etching agent comprises an aqueous solution of 5 to 700 g / l ammonium sulfate and / or 5 to 1000 g / l ammonium nitrate. At least one anode is placed in the tub.

Description

Vynález se týká leptacího zařízení s regenerací leptacího činidla, obsahujícího uhličitan amonný, sestávajícího z vany, opatřené přívodem oxidačního činidla a vloženou elektrodou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching device with an etching agent recovery comprising an ammonium carbonate, consisting of a tub, provided with an oxidant supply and an insert electrode.

Při výrobě plošných spojů se používá leptacích lázní, které sestávají z chloridu amonného a amoniaku. Jako oxidačního činidla se používá nejčastěji vzdušného kyslíku, byl použit i peroxid vodíku, persíran amonný a podobně. Regenerace lázně se provádí elektrolyticky, přičemž anoda bývá umístěna ve zvláštní oddělovací nádobě, jejíž stěna nebo stěny jsou porézní nebo nejlépe tvořena iontoměničovou membránou. Tuto membránu je však třeba po určité době zregenerovat. Přímé umístění anody do chloridové a amoniakální lázně není možné, protože hrozí nebezpeěí vzniku výbušného chlorodusíku, zvláště při vysokých koncentracích amonných solí. Nevýhodou je také únik plynného chloru. Anoda musí být zhotovena z materiálu, který plynnému chloru odolává, nevyhovuje tedy běžná nerezová ocel.In the production of printed circuit boards, etching baths are used which consist of ammonium chloride and ammonia. The most commonly used oxidizing agent is oxygen, hydrogen peroxide, ammonium persulfate and the like. The regeneration of the bath is carried out electrolytically, the anode being placed in a separate separating vessel whose wall or walls are porous or preferably formed by an ion-exchange membrane. However, this membrane needs to be regenerated after some time. Direct placement of the anode in the chloride and ammoniacal baths is not possible as there is a risk of the formation of explosive hydrogen chloride, especially at high concentrations of ammonium salts. Another disadvantage is the leakage of chlorine gas. The anode must be made of a material that resists chlorine gas, so it does not comply with standard stainless steel.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu leptací zařízení s regenerací leptacího činidla, obsahujícího uhličitan amonný, sestávající z vany, opatřené přívodem oxidačního činidla a vloženou katodou, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že ve vaně, obsahující leptací činidlo, tvořené vodným roztokem 5 až 700 g/1 síranu amonného a/nebo 5 až 1 000 g/1 dusičnanu amonného, je umístěna nejméně jedna anoda z korozně odolného materiálu.According to the invention, the above-mentioned drawbacks are overcome by an etching device with an ammonium carbonate-containing etching agent recovery consisting of a tub equipped with an oxidant supply and an inserted cathode according to the invention. It consists in that at least one anode of corrosion-resistant material is placed in a bath containing an etching agent consisting of an aqueous solution of 5 to 700 g / l of ammonium sulfate and / or 5 to 1000 g / l of ammonium nitrate.

Výhoda leptacího zařízení s regenerací leptacího činidla podle vynálezu spočívá v tom, že není třeba elektrodový prostor anody oddělovat relativně nákladnou iontoměničovou membránou, která navíc trpí korozně v důsledku uvolňování plynného chloru v anodovém prostoru. Další výhodou je i to, že při použití leptadla bez obsahu chloridových iontů lze použít jako materiálu anody běžné nerezavějící oceli. Navíc kyslík, uvolňovaný na anodě, urychluje leptací proces, takže spotřeba oxidovadla, to je peroxidu vodíku, je podstatně menší.The advantage of the etching agent with the etching agent recovery according to the invention is that there is no need to separate the electrode space of the anode by a relatively expensive ion exchange membrane, which additionally suffers from corrosion due to the release of chlorine gas in the anode space. A further advantage is that, when using a chloride-free etching agent, conventional stainless steel anodes can be used. In addition, the oxygen released at the anode accelerates the etching process so that the consumption of oxidant, i.e. hydrogen peroxide, is considerably less.

Leptací zařízení s regenerací leptacího činidla je podrobně vysvětleno na příkladu provedení pomocí přiloženého obrázku.The etching device with the etching agent recovery is explained in detail by way of example with reference to the accompanying drawing.

Zařízení sestává z vany 1, opatřené přepadem 2, do které je zaústěn ke dnu přívod oxidačního činidla z dávkovače 3. Prostor vany 1 je vyplněn leptacím činidlem 4, která neobsahuje chloridové ionty. Do leptacího činidla 4 je vložena anoda 5, zhotovená z korozně odolného materiálu a vložená katoda 6 z elektricky vodivého materiálu, s výhodou mědi.The device consists of a bath 1 equipped with an overflow 2 into which the inlet of oxidizing agent from the dispenser 3 leads to the bottom. The space of the bath 1 is filled with an etching agent 4, which does not contain chloride ions. An anode 5 made of corrosion resistant material and an inserted cathode 6 made of an electrically conductive material, preferably copper, are inserted into the etching agent 4.

V případě potřeby je možno použít více elektrod, jak vložených katod 6, tak anod 5 a zvýšit tak účinnost a rychlost regenerace. Se zařízením se pracuje tak, že se do vany 1 nalije potřebné množství vodného roztoku síranu amonného a uhličitanu amonného, tvořícího leptací činidlo 4, jehož pH se upraví na hodnotu 9. Do vany 1 se dále umístí měděná vložená katoda 6 a anoda 5 a začne zavádět oxidační činidlo, tvořené směsí peroxidu vodíku a amoniaku z dávkovače 3. Regenerační potenciál se vkládá na anodu 5 a vloženou katodu 6 po vzniku intenzivního modrého zabarvení způsobeného amonokomplexy mědi, vytvořených v důsledku odleptávání mědi plošných spojů nekryté maskou. Vyloučená prášková měď se z vložené katody 6 snadno odstraní okartáčováním.If desired, multiple electrodes, both intermediate cathodes 6 and anodes 5, can be used to increase efficiency and regeneration rate. The apparatus is operated by pouring into the bath 1 the necessary amount of an aqueous solution of ammonium sulphate and ammonium carbonate forming the etching agent 4, the pH of which is adjusted to 9. The bath 1 is further placed with a copper insertion cathode 6 and anode 5 and The regenerative potential is applied to the anode 5 and the inserted cathode 6 after the formation of an intense blue colouration caused by copper ammonocomplexes formed as a result of the etching of copper printed circuit boards not covered by the mask. The deposited copper powder is easily removed from the intermediate cathode 6 by brushing.

Leptací zařízení s regenerací leptacího činidla lze použít k sériové výrobě plošných spojů s pokovenými otvory. K leptání bylo použito amoniakální leptací lázně, neobsahující chloridy. Přítok oxidačního činidla, to je směsí 30.% H₂O₂ a 25 % NH₃ v objemovém poměru 1 :3, činil během leptacího procesu cca 1 ml/min do objemu lázně 1 1 při leptaných deskách o ploše 0,08 m². Vložená katoda 6 byla zhotovena z měděného plechu o tl. 1 mm. Anoda 5 z nerezového plechu stejné tloušťky. Regenerační proud během leptačního procesu byl udržován na hodnotě 5 A. Doba potřebná na vyleptání plošného spoje s tloušťkou Cu fólie 33 mikrometru činila cca 1 hodinu.The etching device with the etching agent recovery can be used for serial production of printed circuit boards with plated holes. The chloride-free ammoniacal etching bath was used for etching. The feed rate of the oxidizing agent, i.e. a mixture of 30% H ₂ O ₂ and 25% NH ₃ in a volume ratio of 1: 3, was approximately 1 ml / min during the etching process to a bath volume of 1 l for etched plates of 0.08 m ^2. . The inserted cathode 6 was made of copper sheet of thickness. 1 mm. Anode 5 made of stainless steel sheet of the same thickness. The regeneration current was maintained at 5 A during the etching process.

Claims

An etching device with an ammonium carbonate-containing etching agent recovery consisting of a tub equipped with an oxidant supply and an inserted cathode, characterized in that in the tub (1) containing the etching agent (4) consisting of an aqueous solution of 5 to 700 g / l of sulphate % of ammonium nitrate and / or 5 to 1000 g / l ammonium nitrate, at least one anode (5) of corrosion resistant material is disposed.