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Verfahren zur chemischen Auflösung von Metall Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur chemischen Auflösung von Metall, insbesondere auf ein
Verfahren zur Auflösung von Kupfer mittels angesäuertem Wasserstoffperoxids bei
der Ätzung von metallischem Kupfer.
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Für die Ätzung von Kupfer gibt es ein breites Anwendungsfeld. Eine
der bedeutensten Anwendungen ist die Ätzung von Kupfer-Belegungen bei der Herstellung
von gedruckten Schaltungen für die elektrische und elektronische Industrie.
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Nach dem bekannten Stand der Technik zur Herstellung von gedruckten
Schaltungen wird ein mit Kupfer überzogenes, d. h. ein mit einer Kupferfolie belegte
Blatt aus Plastik verwendet. Die frei zugängliche Oberfläche des Kupfers wird mit
einem schützenden Abdeckmaterial, einer sogenannten Schutzmasse, behandelt, und
zwar in der Weise, daß auf der Kupferoberfläche ein gewünschtes Muster gebildet
wird. Danach wird die verbliebene ungeschützte Kupferoberfläche dadurch beseitigt,
daß man sie mit einem Ätzmittel behandelt welches das ungeschützte Kupfer chemisch
auflöst.
Übliche Schutz-Belegungen werden durch Audrucken eines
Musters miels Schutztinte hergestellt oder durch fotografisches Aufdrucken eines
Musters auf der Kupferoberfläche unter Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes.
Gelegentlich werden auch Schutzbelegungen aus Lötmaterial oder Lot-Überzüge verwendet,
in dem man auf der Kupferoberfläche die mit Tinte oder Harz behandelt werden soll
ein umgekehrtes Muster anbringt und danach die freiliegenden Kupferflächen mit Lot
beschichtet und danach das umgekehrte Muster durch Auflösung des Lotes mit Hilfe
eines Lösungsmittels entfernt.
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Bei Verwendung von organischem Schutzbelegungen wird meist wässeriges
Salz saueres Eisenoxid verwendet, welches sich allgemein als Ätzmittel bewährt hat.
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Salzsaueres Eisenoxid ist jedoch bei seiner 'krwendung als Ätzmittel
mit einem schwerwiegenden Nachteil behaftet; es besteht nämlich die Schwierigkeit,
die aufgewendete Flüssigkeit welche Eisen und Kupfer enthält, verfügbar zu halten,
weil sich dieselbe nicht leicht aus der verbleibenden Lösung wiedergewinnen läßt.
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In dem Falle wo eine Schutzbelegung aus Lot oder Metall benutzt wird,
ist salzsaueres Eisenoxid nicht verwendbar, weil es die Lot-Beiiegung angreift;
dies ist zwar bei einer Metall.-
Belegung nicht der Fall, aber das
unter der Schutzbelegung liegende Kupfer erfährt an der freiliegenden Seite eine
scharfe Ätzung oder Unterschneidung.
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Mit Rücksicht hierauf werden zuweilen andere Ätzmittel benutzt, wie
z. B. Chrom-Schwefelsäure und Ammonium-Persulfat. Chrom-Schwefelsäure wird in gewissem
Ausmaß bei der Ätzung von Kupfer verwendet, welches mit einem Lot- oder Goldüberzug
versehen ist; dabei besteht aber wiederum das schwierige Problem der Wiedergewinnung
teurer Stoffe. Ammonium-Persulfat zeichnet sich gegenüber salzsaurem Eisenoxid in
verschiedener Hinsicht aus; bei seiner Verwendung als Ätzmittel für Kupfer mit einer
Schutzbelegung aus Lot besteht kein Problem bezüglich der Wiedergewinnung von Stoffen
und die Trennung des Kupfers aus der aufgewandten Lösung ist ohne weiteres möglich.
Bei Ammonium-Persulfat bestehen aber Mängel anderer Art, und das schwerwiegenste
Hindernis gegen seine Verwendung als Ätzmittel ist seine geringe Ätz-Kapazität.
Ammanium-Persulfat enthält nur 1 aktives Sauerstoffatom in einem besonders großen
Molekül und daher ist seine Oxidations-Kapazität, nämlich seine Kupferlösungskapazität
pro Gewichtseinheit gering. Darüber hinaus ist die mit Ammonium-Persulfat erzielbare
Ätzgeschwindigkeit ziemlich klein und die Ätzung ist schwierig zu steuern. Wenn
Kupfer
in der Ammonium-Persulfatlösung- in gewissem Ausmaß aufgelöst
ist, so erfährt die Ätzgeschwindigkeit eine beträchtliche Verzögerung; daher ist
es schwierig die Ätzgeschwindigkeit einigermaßen konstant zu halten. Ein weiterer
Mangel ist darin zu sehen, daß das bei der Auflösung gebildete Kupfer.-Sulfat in
der Ammonium-Persulfatlösung zur Kristallisation neigt, woraus sich verschiedene
Schwierigkeiten ergeben.
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Es ist bekannt, daß angesäuertes Wasserstoff-Peroxid Kupfer oder Kupferlegierungen
auflöst. Es hat aber keine praktische Methode gegeben, um Kupfer mit Wasserstoff-Peroxid
zu ätzen. Das schwierigste Problem das bei der Verwendung von Wasserstoff-Peroxid
zur Auflösung von Metall besteht, ist die Stabilisierung der Lösung. Es ist bekannt,
daß die Stabilität einer Wasserstoff -Peroxidlösung stark beeinträchtigt wird, wenn
sich Schwermetall-Ionen in der Lösung befinde n. Das Stabilisierungsproblem wird
äußerst bedeutsam wenn Wasserstoff-Peroxid als Ätzmittel für Kupfer verwendet wird,
da aufgelöstes Kupfer sehr aktive Kupferionen bildet und Wasserstoff-Peroxid sehr
rasch zersetzt.
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Es ist im allgemeinen erwünscht, daß die Ätzgeschwindigkeit sich während
der Behandlung nicht wesentlich ändert und daß ziemlich große Metallmengen behandelt
werden können bevor
die Ätzgeschwindigkeit der Ätzlösung auf ein
Maß abfällt, welches praktisch uninteressant ist.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der V erit9.gbarmachung
einer neuen und verbesserten chemischen Lösung die Wasserstoff-Peroxid enthält,
eine wirksame Verwendung zur Auflösung von Metall, insbesondere Kupfer, erlaubt
und im wesentlich stabil bleibt auch wenn sie mit Schwermetall-Ionen verunreinigt
wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Verfügbarmachung eines neuen
und verbesserten Verfahrens zur Metallauflösung bei der Ätzung von Kupfer.
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Ein noch anders Ziel besteht in der Verfügbarmachung eines praktischen
Verfahrens zur Ätzung von Kupfer bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden eingehenden
Beschreibung.
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Mit der Erfindung wurde festgestellt, daß eine Lösung, welche eine
oder mehrere Säuren, Wasserstoffperoxid und einen oder mehrere gesättigte niedrigere
aliphatische Alkohole enthält, befähigt ist, Kupfer in einer sehr zweckdienlichen
und wirk-Samen Weise aufzulösen. Es wurde außerdem festgestellt, daß durch die Zugabe
einer katalytischen Menge eines Metellions
welches ein niedrigerer
Oxidationspotential als Kupfer besitzt, die Auflösungsgeschwindigkeit der erwähnten
Lösung erheblich vergrößert wird, ohne daß dadurch die Besonderheiten der Lösung
beeinträchtigt werden. Es hat sich außerdem herausgestellt, daß die Zufügung einer
Stickstoffverbindung mit einer Bindung sgruppe an Metall, welche wie allgemein bekannt
ist, bei der Zugabe zu einer Ätzlösung das Unterschneiden weitgehend verringert,
sich ebenfalls vorteilhaft in Verbindung mit Der Erfindung auswirkt.
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Zur chemischen Auflösung von Kupfer wird die Erfindung in der Weise
ausgeübt, daß das Kupfer mit einer Lösung behandelt wird, welche 1-14% (Gewichtsprozent)
Wasserstoffperoxid, 0, 5 - 5 g Wasserstoffion pro Liter und vorzugsweise eine katalytische
Menge eines Metall-Ions mit einem niedrigeren Oxidationspotential als dasjenige
von Kupfer und gegebehenfalls eine Stickstoffverbindung mit einer B indungsgruppe
zur Kupfer enthält; die Behandlung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 40 und
600C.
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In anderem Zusammenhang wurde bereits der bemerkenswerte Stabilisierungseffekt
eines gesättigten aliphatischen Alkohols auf Wasserstoff-Peroxid in einer Lösung
festgestellt, welche Wasserstoff-Peroxid und Kupfer-Ion enthält. Auch bei der vorliegenden
Erfindung wir d die Stabilität einer Ätzlösung
welche Wasserstoff-Peroxid
enthält, erheblich gesteigert, wenn ein gesättigter aliphatischer Alkohol oder ein
Gemisch solcher Alkohole zugesetzt wird.
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Gesättigte niedrigere Alkohole sind besonders stark wirksam zur Verbesserung
der Stabilität einer Ätzlösung und demgemäß zur Verbesserung der Kapazität der angesäuerten
Peroxid-Lösung. Gesättigte niedrigere Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol, Propanol,
Butanol und dergleichen sind in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung anwendbar;
Butanol ist besonders geeignet bei der Ätzung von Kupfer. Die Stabilität der erfindungsgemäßen
angesäuerten Wasserstoff-Peroxid-Lösung bei Zugabe von 1% Butanol beträgt 96-98%
für eine Zeitspanne von 3 Stunden bei 500C, und zwar selbst noch dann, wenn die
Kupferkonzentration 6-8 Gewichtsprozent erreicht. Das besagt, daß der Verlust an
Wasserstoff-Peroxid infolge Zersetzung nur 2-4 % in drei Stunden betragen hat und
daher praktisch vernachlässigbar war, und zwar selbst auch noch dann, nachdem eine
große Kupfermenge in der Ätzlösung aufgelöst war.
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Die Alkoholkonzentration kann zwischen 0, 1% bis zur Lösbarkeit von
Alkohol gewählt werden; eine Konzentration von 0, 1-5 ist zweckdienlich, besonders
empfehlenswert ist jedoch eine Konzentration von 0, 5 bis 2 %.
Für
die Zwecke der Erfindung kann die Konzentration von Wasserstoff-Peroxid in der angesäuerten
Wasserstoff-Peroxid-Lösung für die Auflösung von Metall über einen weiten Bereich
verändert werden; die wünschenswerte Konzentration beträgt jedoch 1 - 14 Gewichtsprozent.
Wenn die Konzentration von Wasserstoff-Peroxid geringer ist als 1%, ist die Ätzgeschwindigkeit
für praktische Zwecke zu gering, und darüber hinaus kann bei dieser Konzentration
eine gleichförmige Ätzung nicht erwartet werden. Wenn die Konzentration trotz der
verbleibenden Ätzmöglichkeit 14% überschreitet, so wird die Zersetzung von Wasserstoff-Peroxid
infolge der Kupferauflösung so groß, daß der Betrieb nichtmehr wirtschaftlich ist.
Diese hohe Zersetzungsgeschwindigkeit wird durch die hohe Wasserstoff-Peroxid-Konzentration
bewirkt, und zwar zusammen mit der hohen Konzentration an aufgelöstem Kupfer.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Säurekonzentration in
sehr weitem Bereich verändert werden. Bei der Ätzung von Kupfer ist es erwünscht,
daß die Ätzlösung zwischen 0, 5 - 5 g, vorzugsweise 0, 6 - 4 g pro Liter H+ Ion
enthält. Wenn die Wasserstoff-Ionenkonzentration geringer ist als 0, 5 g pro Liter,
ist die Ätzgeschwindigkeit gering und die Zersetzung von Wasserstoff-Peroxid in
der Ätzlösung ist hoch. Diese Tendenz ist besonders bemerkbar bei einer Ätzlösung
in
welcher bereits mehr als die Hälfte der Komponenten aufgebraucht sind, um Kupfer
aufzulösen.
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Die obereGrenze der Wasserstoff-Ionenkonzentration hängt von verschiedenen
Faktoren ab, z. B. von der Art oder den Arten der verwendeten Säure. Die Konzentration
über 5 g pro Liter H+ Ion ist nicht wirtschaftlich; es besteht dabei die Tendenz,
daß die Ätzgeschwindigkeit ziemlich stark abfällt, wenn die Wasserstoffionenkonzentration
diese Grenze überschreitet.
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Nahezu alle Arten von Säuren, z. B. Mineralsäuren und starke organische
Säuren mit Ausnahme von hydrohalic Säuren können zur Ausübung der Erfindung verwendet
werden; vom wirtschaftlichen Standpunkt aus sind Schwefelsäure, Salpetersäure.und
Phohphorsäure empfehlenswert; davon ist die Schwefelsäure am geeignetsten.
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Das bei der Erfindung verwendete Metall-Ion ist ein solches dess en
Oxidationspotential geringer ist dasjenige des aufzulösenden Metalls. Im Falle der
ätzung von Kupfer können Silber-, Quecksilber-, Palladium-, Gold- und Platin-Ionen
verwendet werden. Diese Metalle kann man in den Konzentrationen von 50 bis 500 p.
p. m. als Ion verwenden; empfehlenswert
sind Konzentrationen von
100 bis 300 p. p. m. Hinsichtlich der Form der Zugabe ist zu bemerken,
daß die Salze von
Metallen, welche in einer wässerigen Lösung von angesäuertem
Wasserstoff-Peroxid auflösbar sind, verwendet werden. Die Salze umfassen Nitrate,
Sulfate, Chloride, Chlorate oder komplexe Salze.
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Es ist bekannt, daß ein Halogen-Ion, wenn es in großer Menge in der
Lösung enthalten ist, das Ätzen von Kupfer verzögert; mit Rücksicht hierauf ist
es nicht erwünscht, daß die Salze in der Lösung einen hohen Halobengehalt
bilden. Wenn jedoch ein Metall-Ion in einer ziemlich schwachen Konzentration
angewendet wird, so kann ein Salz verwendet werden, welches ein Chlorid oder
Halogen enthält. Die besonders geeigneten Salze sind Nitrate von Silber und Quecksilber
sowie Sulfate von Silber und Quecksilber.
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Im Sinne der Erfindung ist unter der Bindungsgrüppe einer Stickstoffverbindung
zu Metall, die zugegeben wird um ein Unterschneiden zu verhindern, eine stickstoffhaltige
Gruppe
zu verstehen welche eine hohe Elektronendichte und ein Bindungsvermögen
zu Metall besitzt, wie z. B. =N, =NH, -NH2. Beispiele der Verbindungen welche diese
Gruppen enthalten, sind Harnstoff, Pyridin, Amine und Acidamide. Diese Verbindungen
werden
in Konzentrationen von 0, 01 - 2 % verwendet und lösen das Unterschneidungsproblem
in besonders günstiger Weise.
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Die Temperatur des angesäuerten Wasserstoff-Peroxid ist ein wichtiger
Faktor bei der Ätzung von Kupfer. Es ist nicht zweckdienlich, bei Raumtemperatur
Kupfer zu ätzen, es sind vielmehr Temperaturen zwischen 40 und 60o C zu empfehlen.
Es ist sehr wichtig, die Ätzung bei einer Temperatur von etwa 40C zu beginnen und
dann die Temperatur während des Fortgangs der Ätzung und der Erhöhung der Kupferkonzentration
in der Lösung zu steigern. Da die Auflösung von Kupfer eine exothermische Reaktion
ist und die Badtemperatur ansteigt, kann man die Steuerung der Temperatur in der
angegebenen Weise leicht so durchführen, daß eine schwache Heizung oder Kühlung
Anwendung findet, was von dem Zustand des Bades hinsichtlicht Wärmeübergang abhängig
ist. Wenn die Temperatur in dieser Weise gehalten wird, so bleibt die Ätzgeschwindigkeit
während des gesamten Vorgangs in wesentlichen konstant.
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Die Erfindung besitzt mehrere hervorstechende Besonderheiten. Eine
dieser Besonderheiten ist die bemerkenswert hohe Stabilität des Sauerstoff-Peroxids
in einer Ätzlösung.
Es ist bekannt gewesen, daß Verbindungen wie
Harnstoff, Aminopyridin, 8-Hydroxyl-Chinolin, Phenacetin, Sulfathiazol und Antipyrin
in angesäuertem Wasserstoff-Peroxid einen Stabilisierungseffekt ausüben; der Stabilisierungseffekt
dieser Verbindungen ist in dessen nicht so zufriedenstellend wie derjenige von Alkoholen
nach dem Vorschlag der Erfindung. Wenn im übrigen Sulfathiazol zusammen mit Silber-Ion
verwendet wird, wie es in der US-Patentschrift 3 293 093 vorgeschlagen wurde,
so tritt - selbst wenn die Ätzgeschwinfigkeit und die Stabilität der Lösung zufriedenstellend
sind - das weitere Problem auf, daß das während der Ätzung gebildete Silbersulfid
die Neigung hat, sich auf freiem Plastik-Flächen der geätzten Platte niederzuschlagen
und dadurch die elektrischen Eigenschaften der hergestellten Schaltung zu verschlechtern.
Demgegenüber reagieren die mit der vorliegenden Erfindung empfohlenen Alkohole nicht
mit Metfall-Ionen, um unlösliche Produkte zu bilden, und daher besteht bei der vorliegenden
Erfindung ein ähnliches Problem nicht.
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Eine andere bedeutsame Besonderheit der Erfindung ist die hohe Ätzgeschwindigkeit
welche wesentlich größer ist als die Ätzgesebwindigkeit bei Verwendung von Ammonium-Persulfat.
Eine weitere hervorstechende Besonderheit ist die hohe Ätzkapazität
der
angesäuerten Wasserstoff-Peroxidlösung. Nach der Erfindung ist es möglich, 60 -
90 g Kupfer mit einem Liter Lösung aufzulösen.
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Bei der Erfindung ist darüber hinaus bemerkenswert, daß sie sowohl
bei organischen Schutzmassen als auch bei metallischen Schutzmassen, z. B. Lot oder
Nickel, anwendbar ist, und zwar in Verbindung mit jeder Art Ätzeinrichtung, z. B.
solchen ilie auf Eintauchen, Sprühen oder Rühren beruhen.
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Eine weitere wichtige Besonderheit der Erfindung ist in ihrer bemerkenswerten
Wirtschaftlichkeit zu sehen. Der Preis für Wasserstoff-Peroxid ist bedeutend geringer
als der Preis von Ammoniumpersulfat, insbesondere wenn der Preis pro aktivem Sauerstoff
in Vergleich gestellt wird. Da der größere Teil des Wasserstoff-Peroxids, welches
in der erfindungsgemäßen Ätz-Lösung enthalten ist, effektiv für die Auflösung von
Kupfer verbraucht wird, besteht ein wesentlicher Unterschied hinsichtlich der Ätzkosten
zwischen dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung und dem herkömmlichen Verfahren
mit Ammonium-Persulfat.
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Es ist auch als bedeutsam anzusehen, daß die Wiedergewinnung von Kupfer
aus der erfindungsgemäßen Ätzlösung leicht durchgeführt
werden
kann. Ein besonderes Merkmal der Erfin-, Jung besteht darin, daß sie effektiv und
mit großer Wirksamkeit bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen eingesetzt
werden kann, wobei mit Kupferüberzug versehene Blätter geätzt werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von exakten Schaltungen, da
das Verfahren hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der Musterdimension oder der gebildeten.
Schaltung bietet.
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Die folgenden Beispiele werden nicht im Sinne einer Einschränkung
der erfindungsgemäßen Empfehlung gegeben, sondern lediglich zum Zweck der Erläuterung.
Bei den Beispielen handelt es sich durchweg um Gewichtsprozente, das verwendete
Leitungswasser enthielt 5 p. p. pm. Chlor.
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Beispiel 1
Ein mit einer gedruckten Schaltung versehene Platte
wurde unter Verwendung eines mit einem Kupferüberzug versehenen Papier-Phenol-Blattes
hergestellt, auf welchem ein Muster nach dem Seidesieb-Druckverfahren aufgebracht
war.
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Die Kupferfolie hatte eine Stärke von 35 p.
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Das Ergebnis der Ätzung unter Verwendung eines Ätzrührgerätes
mit
einem Fassungsvermögen von einem Liter ist nachstehend angegeben.
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Zusammensetzung der Ätzlösung
| H202 8302 °lo |
| H2504 17#25 n-Butanol 1.-00 % |
| Deionisiertes Wasser 73, 75 % |
Beziehung zwischen Ätzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an Ätzzeit (min) |
| aufgelöstem Kupfer |
| 0 0392 |
| 2 1x35 |
| 4 2340 |
| 6 5310 |
| 8 19, 6 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff 58,45
°Jo |
| Zersetzte Menge an Wasserstoff. Peroxid 25,70 % |
| Restmenge an Wasserstoff-Peroxid 15, 85 % |
Beispiel 2
Ein mit einem Kupferüberzug versehene Glas-Epoxyharz-Schicht, auf
welche nach dem Seidesieb-Druckverfahren ein Muster aufgebracht war, wurde in einem
Rührätzgerät von einem Liter Inhalt geätzt. Die Kupferfolie hatte eine Stärke von
351u. Das Ergebnis war wie folgt.
Zusammensetzung der Ätzlösung;
| H202 8.902 H2504 17,41 °jo |
| n-Butanol 1,o% |
| Leitungswasser 73, 57 % (Cl-Geh. 5 p. p. m. ) |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ätzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer |
| 0 1, 1 |
| 2 1,65 |
| 4 3,8 |
| 6 9,1 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- |
| Peroxid 54,69 % |
| Zersetzte Menge an @1 32,60 °J6 |
| Restmenge an. " 12471 %. |
Die Ergebnisse der Beispiele 1 und 2 lassen erkennen, dat3 ein Halogen-Ion die Ätzgeschwindigkeit
etwas verringert. Die Verringerung der Ätzgeschwindigkeit hat eine Erhöhung der
Zersetzung von H202 zur Folge und der effektive Verbrauch an Wasserstoff-Peroxid
wird etwas geringer.
Beispiel 3
Ein mit einer gedruckten
Schaltung versehene Platte wurde unter Verwendung eines mit Kupfer überzogenen Papier-Phenol-Blattes
hergestellt, auf welchem ein Muster nach dem Foto-Druckverfahren unter Verwendung
einer K. P. R. Schutzmasse hergestellt war. Das Ergebnis der Ätzung der mit der
gedruckten Schaltung versehen Platte in einem Rührätzgerät mit einem Fassungsvermögen
von einem Liter ist nachstehend angegeben.
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Zusammensetzung der Ätzlösung:
| H202 7,98 % |
| H2504 17,42 % |
| n-Butanol 1,00 % |
| Leitungswasser 73,60 % |
| AgN03 26 p. p. m. |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ätzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer (%) |
| 0 2,42 |
| 2 3,53 |
| 4 5,3 |
| 6 8, 3 |
| 8 13, 5 |
| Effektiver Verbr. an Wasserstoff- |
| Peroxid 63,68 % |
| Zersetzte Menge an 't 30.910 % |
| Restmenge an " 6.-22 % |
Beispiel 4
Eine Platte mit einerecakten Schaltung die mittels
Seidesieb auf einer mittels Kupfer überzogenen Glas-Epoxyharz-Schicht hergestellt
war,, wurde mit Hilfe eines Rühr-Ätzgerätes geätzt. Das Ergebnis war wie folgt:
Zusammensetzung der Ätzlösung:
| H202 7,98 H2504 17,65 °Jo |
| n-Butanol 1, 00 % |
| Leitungswasser 73335 HgS04 09025 % |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ätzzeit (min.) |
| gelöstem Kupfer (%) |
| 0 1,17 |
| 2 1,40 |
| 4 1970 |
| 6 2330 |
| 8 3,60 |
| 9 5,10 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- 78940 Peroxid |
| Zersetzte Menge " " 21360 % |
| Restmenge " " 01900 % |
B eispiel
5
Ein der zur Herstellung der Schaltung
negatives Muster wurde auf einer mit Kupfer überzogenen Glas-Expoxyharz-Schicht
aufgedruckt und der Schaltungsteil wurde mit einem Lot -überzug versehen. Danach
wurde die Drucktinte entfernt und die Ätzung in einem Rührätzgerät mit einem Fassungsvermögen
von einem Liter durchgeführt. Das Ergebnis war wie folgt: Zusammensetzung der Ätzlösung:
| H202 8$02 % |
| H2 S04 17,41 % |
| n-Butanol 1300 % |
| Leitungswasser 73, 55 % |
| AgN03 0,02 % |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- ' Ätzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer (°Jo) |
| 0 0392 |
| 2 1.915 |
| 4 1, 78 |
| 6 2.990 |
| 8 5.10 |
| 9 7325 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- 73,70 % |
| Peroxid |
| Zersetzte Menge an " 25,9 % |
| Restmenge an " 0,4 % |
Beispiel 6
Eine mit einer elektronischen Computerschaltung
versehene Platte, die mit einem lichtempfindlichen K. P. R. -Harz auf einer mit
Kupfer überzogenen Glas-Epoxyharz-Schicht bedruckt war, und bei welcher die Kupferfolie
eine Stärke von 35/t hatte, wurde mit Hilfe eines Rührätzgerätes mit einem Fassungsvermögen
von einem Liter geätzt. Das Ergebnis war wie folgt: Zusammensetzung der Ätzlösung
| H202 7,98 H2504 17,65 °jo |
| n-Butanol 0,8 % |
| HgS04 0,02 Phenacetin 0902 °jo |
| Leitungswasser 73,33 |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ätzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer (%) |
| 0 1,33 |
| 2 1, 51 |
| 4 1.982 |
| 6 2950 |
| 8 3,80 |
| 9 5,20 |
| 10 8,0 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- |
| Peroxid 72,31 % |
| Zersetzte Menge an 11 18,3 % |
| Restmenge an '9 9,39 % |
| Ätz-Koeffizient der Schaltungsplatte 231 |
Beispiel 7
Eine mehrschichtige Schaltungsplatte für einen elAktronischen Computer,
der durch Bedrucken einer mit Kupfer überzogenen Glas-Epoxyharz-Schicht mit einer
Kupferfolie von 70/x Stärke mittels eines lichtempfindlichen Harzes hergestellt
war, wurde unter Verwendung eines Sprüh-Ätzgerätes geätzt. Das Resultat war wie
folgt; Zusammensetzung der Ätzüäsung:
| H202 837 % |
| H2 S04 17,5 % |
| n-Propanol 1300 % |
| n-Butanol 0,5 % |
| Harnstoff 1300 % |
| AgNO3 0,02 % |
| Leitungswasser 71, 28 |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an verbrauchtem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ätzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer (%) |
| 0 1, 5 |
| 2 290 |
| 4 4#0 |
| 6 7,0 |
| 8 8,0 |
| 9 10,5 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- |
| Peroxid 73.5% |
| Zersetzte Menge an @t 26,0% |
| Restmenge an " 0,5% |
| Ätz-Koeffizient der Schaltungsplatte 1,8 -
2,1 |
Beispiel 8
Eine gedruckte Schaltung wurde unter Ibrwendung einer mit Kupfer
überzogenen Glas-Epoxyharz-Schicht hergestellt, auf welche ein Muster mit einer
Lot-Schutzmasse angebracht war und welche einer Ätzung in einem Sprüh-Ätzgerät unterworfen
wurde. Die Ergebnisse waren wie folgt: Zusammensetzung der Ätzlösung:
| H202 890 % |
| H2504 16.5%. |
| H3 P04 590 xr |
| n-Butanol 1, 0 % Harnstoff 1, 0 % |
| AgN03 0002 °jo |
| Leitungswasser Rest |
Beziehung zwischen Ätzzeit und Konzentration an aufgelöstem Kupfer:
| Konzentration an auf- Ä.tzzeit (min) |
| gelöstem Kupfer (%) |
| 0 100 |
| 2 134 |
| 4 230 |
| 6 3, 9 |
| 8 6,6 |
| 9 9,0 |
| Effektiver Verbrauch an Wasserstoff- |
| Peroxid 72,0 Zersetzte Menge an Wasserstoff- |
| Peroxid 24,0 °jo |
| Restmenge an 11 4,0%. |