DE2421313A1 - Loesung zur chemischen aufloesungsbehandlung von zinn oder seinen legierungen - Google Patents
Loesung zur chemischen aufloesungsbehandlung von zinn oder seinen legierungenInfo
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Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmar.n
Dr. R. Koertigsberger - Dlpl.-Phys. R. Hobbauer - Dr. F. Zumstein Jun.
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97/n
Case 49 P 216-3
THE FURUKAWA ELECTRIC CO., LTD., Tokyo/Japan
Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung
von Zinn oder seinen Legierungen
Die Erfindung betrifft eine Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung
von Zinn oder seinen Legierungen und insbesondere eine wäßrige Lösung, bestehend aus Säure, Oxydationsmittel
und einem Mittel zur Stabilisierung von Zinnionen.
Bislang wurde die Behandlung von Zinn oder seinen Legierungen mittels chemischer Auflösung, z.B. Beizen, Ätzen, chemisches
Fräsen (chemical milling) oder chemisches Polieren, im allgemeinen mit einer wäßrigen Lösung durchgeführt, bestehend
aus einer starken Säure und einem Oxydationsmittel, wie Chromsäure oder Salpetersäure. Jedoch verwendet jedes Verfahren
nach dem Stand der Technik Materialien, die außerordentlich giftige Substanzen entwickeln, wie sechswertige Chromionen
und Stickstoffoxydgas bzw. Stickoxyde, wobei umfangreiche
Ausrüstungen und ein großer Aufwand notwendig Sind, um die Umweltverunreinigung zu vermeiden und die Umgebung des Arbeitsplatzes
zu verbessern. Demzufolge werden nunmehr diese
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üblichen Verfahren nicht nur als unwirtschaftlich befunden,
sondern auch unerwünscht im Hinblick auf die Sicherheit der Umwelt.
Im Hinblick auf die oben erwähnte Situation wurde es ins Auge gefaßt, eine wäßrige Lösung zu verwenden, bestehend aus einem
anorganischen Peroxyd, z.B. Wasserstoffperoxyd, Persulfat oder Perborat und Schwefelsäure, Amidosulfοsäure bzw. Amidoschwefelsäure,
Phosphorsäure oder Chlorwasserstoffsäure, näm~ liehe eine saure Lösung des Peroxyds. Die Anwendung dieser
Lösung auf Zinn oder seine Legierungen bewirkt jedoch, daß das gelöste Zinn-(II)-ion durch das Peroxyd oxydiert wird,
wobei weiße kolloidale meta-Zinnsäure nach der folgenden
Gleichung (I) gebildet wird:
Sn++ + 2H+ + H0O0 >
Sn4+ + 2H~0
Sn4+ + 3H„0 >
H0SnO0I + 4H+
Diese Reaktion schreitet schnell fort und wird von dem Nachteil begleitet, daß die Oberfläche des ausgesetzten Metalls
durch eine filmartige Verschmutzung aus meta-Zinnsäure verunreinigt wird, wobei jegliche weitere Auflösung des Zinns
verhindert wird. Auf einem wichtigen industriellen Sektor, der sich von dem unterscheidet, bei dem Zinn oder seine Legierungen
allein durch chemische Auflösung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens behandelt werden,
wurde in der Praxis ein Verfahren angewandt zur Auflösung von Zinn oder seinen Legierungen, mit denen ein Kupfermaterial
überzogen ist, wobei man dieses Basis-Kupfermaterial zur Wiederverwendung ohne seine Auflösung wiedergewinnt. Z.B.
wurde (beispielsweise in der JA-PS 16740 und der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 4857/52) ein Verfahren
vorgeschlagen, bei dem man Reste bzw. Ausschuß (scraps) aus Kupfermaterial, überzogen mit Zinn oder seinen Legierungen,
das seine wirksame Lebensdauer überschritten hatte, oder Reste bzw. Ausschuß, erhalten als Folge der maschinellen Herstellung,
eines ähnlich plattierten Kupfermaterials in einer
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wäßrigen Lösung, bestehend aus Säure und Kupfersalz als Oxydationsmittel,
eintaucht und Zinn oder seine Legierungen, mit denen das Kupfermaterial überzogen ist, selektiv auflöst,
indem man dieses durch das in der Lösung gelöste Kupferion ersetzt auf Grund der verschiedenen Ionisationsneigungen von
Kupfer und Zinn gemäß der folgenden Gleichung (II):
Sn + Cu++ >- Sn++ + CuI- (II)
Obwohl das vorstehende Verfahren mit Hilfe einfacher Ausrüstung -leicht betrieben werden kann und für die praktische Verwendung
als brauchbar angesehen wird, ist dennoch die verwendete Lösung aus den nachstehend angegebenen beiden Gründen instabil,
was zu einer nicht zufriedenstellenden Reinheit des
gewonnenen Kupfermaterials, zu Schwierigkeiten bei der Fortführung
eines stabilen bzw. konstanten Betriebs und demzufolge zur Abnahme der Produktivität führt;
1. Das in der Lösung aufgelöste zweiwertige Zinnion wird durch den atmosphärischen Sauerstoff zu dem instabilen
vierwertigen Ion oxydiert, wobei meta—Zinnsäure gemäß
der folgenden Gleichung (III) entsteht:
Sn++ + l/2O2 + H2O
> H2SnO3J + 2H2 (III)
Diese meta-Zinnsäure schlägt sich auf der Oberfläche des
Kupfermaterials in Form eines weißen Films nieder, was zu
einer geringen Reinheit des gewonnenen Kupfermaterials führt.
2. Insbesondere wenn Kupferionen anwesend sind, schreitet die durch die vorstehende Gleichung (III) angegebene Reaktion
rasch fort. Die Gegenwart von nur etwa 10 ppm Kupferion in einer sauren Zinnlösung beschleunigt nämlich diese Reaktion
selbst bei Raumtemperatur erheblich bzw. heftig. Demzufolge weist die Lösung einen weißen trüben Zustand
auf, und das Kupferion wird zum Teil, zu metallischem Kupfer
oder Kupfer-(I)-oxyd reduziert. Da beim Versuch,
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die Reinigungsreaktion gemäß Gleichung (II) bei hoher Temperatur schnell voranzutreiben,zur Bildung von meta-Zinnsäure
mit anschließender Verhinderung des Betriebes führt, war es übliche Praxis, diese Reinigung bei Raumtemperatur
t wozu es einiger Stunden bedurfte, durchzuführen. Selbst bei Raumtemperatur jedoch wird die meta-Zinnsäure
gebildet und auf der Oberfläche von Materialien aus Kupfer oder Kupferlegierungen niedergeschlagen, weswegen
der Schritt zur Entfernung der abgeschiedenen meta-Zinnsäure notwendig ist. Weiterhin ist es außerordentlich
schwierig, den kolloidalen feinen Niederschlag aus meta— Zinnsäure in der Lösung zu entfernen.
Wie oben erwähnt, war jedes Verfahren nach dem Stand der Technik zur Behandlung von Zinn oder seinen Legierungen durch chemische
Auflösung von dem Nachteil begleitet, daß, unabhängig vom Zweck, weswegen die Behandlung beabsichtigt war, eine tneta-Zinnsäure-Verunreinigung
auf der Oberfläche des metallischen Materials (z.B. Kupfermaterials) während der chemischen Auflösung
gebildet wurde, wodurch ihr Fortschreiten behindert wurde.
Es ist demgemäß Ziel der Erfindung, eine Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung von Zinn oder seinen Legierungen zu schaffen,
die es ermöglicht, diese Auflösung ohne Bildung einer meta-Zinnsäure-Verunreinigung
durchzuführen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine lange Zeit wirksame Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung von Zinn oder
seinen Legierungen zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung zur chemischen
Auflösungsbehandlung von Zinn oder seinen Legierungen zu schaffen, die es ermöglicht, daß nur Überzüge aus Zinn oder
seinen Legierungen von dem Basis-Kupfermaterial zu seiner leichten Wiedergewinnung aufgelöst v/erden.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird eine Lösung zur chemischen
Auflösungsbehandlung von Zinn oder seinen Legierungen
geschaffen, welche umfaßt eine wäßrige Lösung, bestehend aus 0,03 bis 10 Mol/l eines Oxydationsmittels, 0,1 bis 10 g-Ion/l,
ausgedrückt als Wasserstoffionenkonzentration,einer Säure,
0,001 bis IO Mol/l mindestens eines Zinnionen stabilisierenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Fluorid,
einem anorganischen Fluorkoraplexsalz, enthaltend ein Fluoratom als einen Liganden, einem Titansalz, einem dreiwertigen Chromsalz,
einem Eisensalz, einem Antimonsalz und einem Vanadinsalz,
und im übrigen aus Wasser.
Erfindungsgemäß umfassen Zinnlegierungen Bronze, Phosphorbronze (phosphor bronze), Blei-Zinn-Lötmetall und Nickel-Zinn-Legierungen,
obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Der Ausdruck "Kupfermaterial, überzogen mit Zinn oder seinen
Legierungen", wie er hier verwendet wird, bedeutet Kupfer oder seine Legierungen, deren Oberfläche zum Teil oder ganz mit
Zinn oder seinen Legierungen überzogen ist. Das mit Zinn oder seinen Legierungen überzogene Kupfermaterial umfaßt elektrisch
leitendes Material, bestehend aus reinem Kupferdraht oder Bronzedraht, plattiert in einer Stärke von 0,5 bis 5 u mit
Zinn oder seinen Legierungen, enthaltend z.B. eine geringe Menge Blei, Antimon oder Cadmium; Lötmetall-plattiertes (solderplated
) Kupfer oder Lötmetall-plattierte Kupferlegierungen,
die als Verdrahtung für elektronische Vorrichtungen verwendet werden, und Kupfer- oder Kupferlegierungen, die als gelötete
elektrische Teile oder Wärmeaustauscher (z.B. Automobil-Kühler) verwendet werden.
Der Ausdruck "Überzug·■', wie er hier verwendet wird, bedeutet
Metalle derselben oder verschiedenen Art, die chemisch oder metallurgisch miteinander verbunden sind oder aneinander haften,
z.B. Metalle, die durch Elektroplattieren, Heiß-Tauch-Überziehen (hot-dip coating), Überziehen durch Vakuumverdampfung,
Metallisieren usw., miteinander integrierend verbunden
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sind, mechanisch kompoundierte- Metalle und verschweißte Metallteile.
Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Ausdruck "chemische Auflösungsbehandlung", wie er hier
verwendet wird, bedeutet das Verfahren der chemischen Auflösung
eines Teils oder des Ganzen von Metallen sowie auch von Metallverbindungen, wie Korrosionsprodukte, die auf der Oberfläche
von Metallen abgelagert sind. Industriell umfaßt diese Behandlung das Beizen, Ätzen, chemische Fräsen, chemische.
Polieren und die Auflösungsbehandlung einer Mischung von Metallen, um einen Teil der Metallkomponenten zurückzugewinnen
(Auslaugen)·
Ein erfindungsgemäß zu verwendendes Oxydationsmittel umfaßt
organische Peroxyde, wie Wasserstoffperoxyd, Persulfat und
Perborat, und Salze von Metallen mit edlerer Ionisationsneigung als Zinn. Jedes dieser Oxydationsmittel löst im Zusammenwirken
mit einer Säure Metalle. Wenn das Oxydationsmittel in der erfindungsgemäßen Lösung in einer kleineren Konzentration
als 0,03 Mol/l enthalten ist, wird es einen geringeren Oxydationseffekt aufweisen. Wenn andererseits die Konzentration
des Oxydationsmittels 10 Mol/l überschreitet, wird es schwierig sein, einen entsprechend höheren Oxydationseffekt zu erwarten
bzw. zu erzielen. Daher bedeutet die Verwendung einer derart unangemessen großen Menge an Oxydationsmittel lediglich
eine Verschwendung. Demzufolge beträgt die Konzentration des Oxydationsmittels in der vorliegenden Erfindung 0,03 bis
10 Mol/l.
Wenn ein Überzug aus Zinn oder einer Legierung davon allein von dem Basis-Kupfermaterial aufgelöst wird, ist es bevorzugt,
als Oxydationsmittel ein Salz eines Metalls zu verwenden, das eine edlere lonisationsneigung aufweist als Zinn.
Wenn ein Teil oder das Ganze des Basis-Kupfermaterials, das mit dem Zinn oder einer Legierung davon überzogen ist, zusammen
mit dem Überzug gelöst wird oder wenn Zinn oder eine Legierung allein durch chemische Auflösung behandelt werden,
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ist es erwünscht, irgendeines der vorstehend genannten anorganischen
Peroxyde als Oxydationsmittel zu verwenden.
Wenn das Oxydationsmittel aus dem Salz eines Metalls, das eine edlere Ionisationsneigung als Zinn aufweist, besteht,
dann ist es bevorzugt, daß das Salz des Metalls eine Konzentration von 2 bis 50 g/l, ausgedrückt als in dem Salz
enthaltenes Metall, aufweist.
Je höher die Konzentration des Oxydationsmittels innerhalb des erfindungsgemäß zulässigen Bereichs ist, desto schneller
wird die chemische Auflösung durch die erfindungsgemäße Lösung, die das Oxydationsmittel enthält, bewirkt. Insbesondere,
wenn das Oxydationsmittel, bestehend aus einem anorganischen Peroxyd, in einer höheren Konzentration verwendet wird als
die in der Lösung enthaltene Säure, kann das chemische Polieren wirksam durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß verwendete Säuren umfassen Schwefelsäure,Amidoschwef
elsäure bzw. Amidosulf osäure bzw. SuIf amidsäure, Phosphorsäure
und Chlorwasserstoffsäure, wobei es erwünscht ist, daß deren
Via s s er s to ff ion en in einer Konzentration von 0,1 bis 10 g-Ion/l
vorliegen. Während Schwefelsäure üblicherweise auf Grund ihniedrigen
Kosten verwendet wird, werden Essigsäure, Amidoschwefelsäure,
Fluorborkieselsäure (fluoro-borosilicic acid)
usw. mit Vorteil zur Behandlung von Zinnlegierungen, die Blei enthalten, durch chemische Auflösung verwendet. Wenn
die Säure eine niedrigere Wasserstoffionenkonzentration als
0,1 g-Ion/l aufweist, dann ist die Lösung für die chemische Auflösung von Metallen praktisch unwirksam. Wenn die Konzentration
der Wasserstoffionen 10 g-Ion/l überschreitet, nimmt die chemische Auflösung ab.
Das Zinnionen stabilisierende Mittel, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist mindestens eine Verbindung,ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus löslichen Fluoriden; anorganischen Fluorkomplexverbindungen, die ein Fluoratom als Liganden
enthalten; Titansalzen; dreiwertigen Chromsalzen; Eisen-
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salzen; Antimonsalzen und Vanadinsalzen. Beispielsweise umfassen
die genannten Zinnionen stabilisierenden Mittel Natriumfluorid;
Ammon'iumhydrogenfluorid, eine Fluorsäureifluoric acid);Natriumfluorborat;
Natriumhexafluorsilicat; Kaliumhexaflucrotitanat;
Kaliumhexafluorozxrkonat; künstlichen Kryolith; Titanmonosulfat;
Titandisulfat; Titantrichlorid; Chromsulfat; Chromalaun; Eisenalun;
Eisen-(III)-fluorid; Antimonsulfat; Ammonium-meta-vanadat
und Natrium-ortho—vanadat. Alle vorstehend genannten Verbindungen
sind für die Stabilisierung von Stannoionen und zur Verhinderung der Ausfällung von meta-Zinnsäure uid der Bildung
einer Verunreinigung davon geeignet.
Eine niedrigere Konzentration des Zinnionen stabilisierenden Mittels als 0,001 Mol/l bringt keinen praktischen Effekt. Obwohl
dieses Mittel mit seiner zunehmenden Konzentration einen größeren Effekt aufweist, ist von einer höheren Konzentration
als 10 Mol/l keine entsprechend größere Zinnionen stabilisierende Wirkung zu erwarten. Daher ist die Verwendung einer derart
hohen Konzentration nicht nur unwirtschaftlich, sondern auch unpraktisch. Daher sollte das Zinnionen stabilisierende
Mittel in Konzentrationen im Bereich von 0,001 bis 10 Mol/l oder vorzugsweise von 0,05 bis 5 Mol/l verwendet werden.
Unter den vorstehend genannten Zinnionen stabilisierenden Mitteln verhindert die Verwendung von Fluoriden oder Fluorkomplexsalzen,
die ein Fluoratom als Liganden enthalten, zusammen mit Salzen von Metallen, z.B. Titan, die Bildung von meta-Zinnsäure
über eine besonders lange Zeitspanne. Wenn daher Zinn oder Legierungen davon durch die chemische Auflösung behandelt
werden, insbesondere bei einer hohen Temperatur, wie z.B. 40°C, ist es bevorzugt, Fluor enthaltende Verbindungen
zu verwenden. Unter diesen Fluor enthaltenden Verbindungen sind Fluorkomplexverbindungen, enthaltend ein Fluoratom als
Liganden, in der Praxis wirksamer als die Fluoride. Der Grund dafür ist, daß eine von diesen Komplexverbindungen abgeleitete
Fluorsäure, z.B. Hexafluorotitansäure oder Fluoroborsäure, eine weitaus geringere Toxizität oder Korrosionswirkung
aufweist als Fluorwasserstoff, der von den Fluoriden, wie
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Natriumfluorid, abgeleitet wird, der in der erfindungsgernäßen
sauren Lösung erzeugt wird. Dies trifft auch für die Abfalllösung zu, die von einer Anlage zur chemischen Auflösungsbehandlung
von Zinn oder von Zinnlegierungen abgelassen wird. Wenn eine Lösung von Fluoriden, die mit dieser Abfallflüssigkeit
mitgetragen wird, selbst mit Calciumhydroxyd neutralisiert wird, ist es schwierig, die Menge an rückständigem
Fluor auf niedriger als 10 ppm zu verringern. Im Gegensatz hierzu können Hexafluortitansäure oder Hexafluorsilicate mit
demselben Neutralisationsmittel auf 2 bis 3 ppm neutralisiert
werden.
Wie oben erwähnt, wird die erfindungsgemäße Lösung zur chemischen
Auflösung an verschiedenen Gegenständen, für die die chemische Auflösung beabsichtigt ist, angewandt, indem man
die Anteile der drei Komponenten in geeigneter Weise steuert. Jedoch kann die Lösung weiterhin 8-Oxychinolin, Salze von kondensierter
Phosphorsäure, Harnstoff, aliphatische Alkohole oder Carbonsäuren als Stabilisatoren für die erfindungsgemäß
verwendeten anorganischen Peroxyde enthalten. Wenn die Lösung insbesondere bei hohen Temperaturen verwendet wird, ist der
Effekt dieses Peroxyd-stabilisierenden Mittels hervorstechend.
Die folgenden Versuche, Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern
die Erfindung näher, ohne sie jedoch zu beschränken.
Versuch 1
Es wurden Versuche zur Ermittlung des Unterdrückungseffekts
der Kupferbildung durchgeführt,, um die für die Bildung eines
Kupferniederschlags benötigte Zeitspanne zu messen, wenn FIuorionen
oder Fluor enthaltende Komplexionen der sauren Lösung eines Kupfersalz<
zugegeben wurden.
zugegeben wurden.
eines Kupfersalzes, enthaltend zweiwertige Zinnionen (Sn ),
Die verwendeten Lösungen besaßen jeweils ein Volumen von 300 ml und bestanden aus 1 g/l, bezogen auf die Kupferkonzentration,
Kupfersulfat, 15 g/l, bezogen auf Zinnionen-(Sn ^Konzentration,
Zinn-(II)-sulfat, 100 g/l Schwefelsäure und verschiedenen
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Fluorverbindungen, zugegeben unter den verschiedenen in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Fluorkonzentrationen.
Diese Lösungen wurden bei einer Temperatur von 15°C belassen und während 30 Tagen hinsichtlich eines Kupferniederschlags
beobachtet, wobei die erhaltenen Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle I zusammengefaßt sind.
Konzentrationen der zuge gebenen Fluoryerbdg.(g/l) |
-0,01 0,05 |
Benötigte Zeit zur Bildung det Kupferniederschlags (Tage) |
ohne Fluorverbindung | 0,1 | 1 |
.".-.- -. NaF It |
1,0 | . 1 2 |
Il | 10,0 | 3 |
H | 0,05 | 16 |
Il | 0,1 | Kein Cu-Niederschlag selbst nach 30 Tagen nach Zugabe |
CU (BF4 )2 | 1,0 | 2 |
R | 10,0 | 2 |
K | 10,0 | 18 |
η | Kein Cu-Niederschlag selbst nach 30 Tagen nach Zugabe |
|
Na2SiF6 | 10,0 | Kein Cu-Niederschlag selbst nach 30 Tagen nach Zugabe |
Na0TiF, | 15 | |
Il | Kein Cu-Niederschlag selbst nach 30 Tagen nach Zugabe |
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Wie aus der vorstehenden Tabelle hervorgeht, erschien in der keine Fluorverbindung enthaltenden Lösung bereits nach einem
Tag nach Beginn des Versuchs ein rötlicher Kupferniederschlag.
Der rötliche Kupfernlederschlag erschien auch, in einer Lösung,
enthaltend 0,01 g/l Natriumfluorid (NaF) bereits einen Tag
nach Zugabe der Fluorverbindung. Im Gegensatz dazu bildete sich ein ähnlicher rötlicher Niederschlag aus Kupfer bei Zugabe
von 0,05 g/l NaF innerhalb 2 Tagen und bei Zusatz von 0,1 g/l davon innerhalb 3 Tagen. Es wurde somit gefunden,
daß die Zugabe einer größeren NaF-Menge als 0,05 g/l die Ausfällung
von Kupfer zu verhindern begann. Eine erhöhte Zugabe von NaF ergab einen erhöhten Unterdrückungseffekt für diese
Ausfällung, die Zugabe von 1 g/l NaF erlaubte nämlich die Ausfällung von Kupfer erst 16 Tage nach der Zugabe. Die Zugabe
von 10 g/l NaF verhinderte vollständig das Auftreten jeglichen Kupferniederschlags während des 30-tägigen Versuchs.
Der im wesentlichen gleiche Zinn-stabilisierende Effekt wurde bezüglich des Fluorboratibns, des Hexafluorsilications
und des Hexafluortitanations beobachtet.
Versuch 2
Es wurden Versuche zur Bestimmung der zur Bildung von meta-Zinnsäure
benötigten Zeit durch Zugabe von Metallsalzen einschließlich verschiedener Metallionen zu den folgenden sauren
Lösungen von Metallsalzen, die Schwefelsäure enthielten, durchgeführt.
Es wurden Lösungen jeweils von einem Volumen von etwa 300 ecm
hergestellt durch Zugabe von Metallsalzen, enthaltend verschiedene, in Tabelle II angegebene Metallionen, zu einer
wäßrigen sauren Lösung, bestehend aus 10 g Kupfer/l.Kupfersulfat,
10 g Sn/l Stannosulfat und 200 g/l Schwefelsäure.
Die so hergestellten gemischten Lösungen wurden bei 30 C
belassen, und es wurde innerhalb des Zeitintervalls von 60 Tagen die für die Bildung eines meta-Zinnsäure-Niederschlags
benötigte Zeit bestimmt, wobei die Ergebnisse in Tabelle II angegeben sind. Wie aus Tabelle II hervorgeht, konnte die
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Ausfällung von meta-Zinnsäure durch Zugabe der vorstehenden Metallsalze, enthaltend Metallionen, wirksam verhindert werden.
Höhere Konzentrationen an Eisen-(II)-ionen als 0,05 g/l
(Proben 3 bis 7) wiesen den Effekt der Unterdrückung der Bildung von meta—Zinnsäure auf. Bei einer Konzentration von 1 g/l
begann dieser Unterdrückungseffekt oder Zinn-Stabilisierungseffekt in einem im wesentlichen konstanten Ausmaß hervorzuragen.
Das Eisen-(III)-ion (Probe 8) war ebenfalls wirksam, obwohl der Effekt etwas geringer war als derjenige des Eisen-(Il)-ions.
Eisenacetat (Probe 10) besaß einen ähnlich großen Effekt. Die Chromionen (Probe 11) und Titanionen (Proben 13 und
14) wiesen einen besonders auffäligen Effekt auf. Die Antitnonionen
(Probe 12) und Vanadinionen (Proben 15 und 16) wiesen einen etwas kleineren Effekt auf. Die Zugabe des Fluorions
zum Eisen-(II)-ion (Probel8) und des Fluorsilications zum Eisen-(II)-ion (Probe 19) war zur Unterdrückung der Bildung
von metä-Zinnsäure wirksamer. Dieser Unterdrückungseffekt
wurde am suffälligsten durch eine Kombination von Titanionen und Hexafluortitanationen (Proben 20 bis 23) erzielt.
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Probe | Additiv | Konzentration | Z.BüJg.v.m-Sn-iöucenifid.benöt.Zeit (lage > |
(Ver~. gleich |
keines | .- — | 1 |
2 | FeSO4 | 0,01 g/Fl | 1 |
3 | t: | 0,05 | 2 |
4 | Il | 0,1 | 5 |
5 | Ii | 1,0 " | 30 |
6 | Il | 10,0 " | 35 |
7 | It | 50,0 | 33 |
8 | Fe(SO4J3 | 10,0 " · | 25 |
9 | FeBO. Fe (SO4 )3 |
5- !i 5 |
30 |
10 | Fe (CHoCOO)9 | 1 | 31 |
11 | Cr2(SO4)2 | 5 g-Cr/1 | >60 |
12 | Sb2(SO4)3 | ■ 1· g-Sb/1 | 20 · |
13 | TiCl3 | 5 g-Ti/1 | ' >60 |
14 | Ti (SO4)? | ■ 5 ■ | >60 |
15 | NaVO, | 3 ■ g-V/1 | 10 |
16 | H2VO3 | 3 | 24 |
17 | Fe(BF4J2 | 5 g-Fe/1 | >60 |
18 | FeSO4 NaF |
1 1 gF/1 |
43 |
19 | FeSO4 Na0SiF- |
1 g-Fe/1 - 1 g-F/1 |
45 |
20 | Ti (SO4)2 ■ Na2TiFg |
1 g-Ti/i - O=Ol g-F/1 |
39 |
21 | Ti(SO4J2 Na0TiF, |
1 g-Ti/1 1 g-F/1 |
50 |
22 | Ti(SO4J2 Na0TiP-. ί ο |
1 g~Ti/l 1 g-F/1 |
>60 |
23 | Ti(SO4J2 Na0TiF,. 2 6 |
1 g-Ti/1 1 g-F/1 |
>60 |
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Versuch 3
Verschiedene Materialien, die in der nachstehenden Tabelle III aufgeführt sind, wurden einer wäßrigen Lösung, bestehend aus
15 g/l Natriumpersulfat, 120 g/l Schwefelsäure, 5 g Sn/l Stannosülfat,
1 g/l Kupfersulfat und 5 ccm/l Äthylalkohol zugegeben.
Die so hergestellten gemischten Lösungen wurden bei 50 C belassen. Es wurde die für die Bildung eines weißen Niederschlags
benötigte Zeit bestimmt, die in der Tabelle III angegeben ist.
Wenn irgendeines der in Tabelle III angegebenen Additive nicht verwendet wurde, wies die Lösung eine weiße Trübung in weniger
als 1 Std.auf,und ein weißbräunlicher Niederschlag von meta-Zinnsäure
erschien innerhalb einiger Stunden, was darauf hinweist,daß die Lösung sehr instabil war. Es wurde jedoch festgestellt, daß
die Zugabe einer so geringen Menge wie 0,0001 Mol/l Natriumfluorborat dazu führte, die Ausfällung von meta-Zinnsäure zu
unterdrücken bzw. zu verhindern. Es wurde gefunden, daß 0,001 Mol/l, insbesondere mehr als 0,01 Mol/l, des genannten
Borats für die Verhinderung dieser Ausfällung wirksam waren. Bei einer höheren Konzentration als 0,1 Mol/l wies dieses Borat
einen im wesentlichen konstanten deutlichen bzw. auffälligen Unterdrückungseffekt auf. Dies traf auch für Natriumfluorid
und Titansulfat zu. Besonders wirksam waren Kaliumhexafluortitanat
und Kaliumhexafluorzirkonat. Eisenfluorborat und eine Kombination von Natriumfluorborat und Titansulfat
wiesen einen merklichen Effekt selbst bei niedriger Konzentration auf.
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/Γ
Additiv | Kon zentration (gMx)] /l) |
Für die Bildung von Niederschi. erforripriirhp 7.<*ΐ +- fTag^i |
keines | - ■ | Ein weißer Niederschlag er schien in weniger, als 1 Stunde |
NaBF4 | 0,0001 | Ein weißer Niederschlag er schien innerhalb weniger Stdn. |
U | 0,001 | 2 |
II | 0,01 | 15 |
Il | 0,1 | 25 |
Il | 1 | 24 |
Il | 5 | 25 |
NaF | 0*5 | 22 |
ι: | 5 | 23 |
Il | 15 | 23 |
NaoSiFr 2 ο |
0,5 | 20 |
K2TiF6 | Il | 30. |
K2ZrF6 | - II " | 31 |
Na0 AlF-- 3 ο |
Il | 21 |
Ti(SO.) | 0,0001 | Ein weißer Niederschlag er-. schien innerhalb einiger Stdn. |
II | 0,001 | 1 |
Il | 0,1 | 9 |
Il | 1 | 11 |
K2Cr2(SO4)2.24Η. | ι° ο,ι | 14 |
Fe2(SO4J3 | 0%025 | 10 |
Fe (BF4)3 | 0,05 | 24 |
Sb2(so4)3 Na-,VO. .14H0O 3 4 2 |
Il Il |
4 4 |
,NaBF4 ^Ti(SO4)2 |
0,05 \ 0,05 / |
25 |
FeF3 · | 0,05 | 18 |
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Abfall bzw. Reste von zinnplattierten elektrischen Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0,3 bis 1 mm, die mit einem
Kunststoffmaterial überzogen waren, wurden mechanisch zu Stükken mit einer Länge von einigen mm geschnitten, und der Kunststoffüberzug
wurde abgeschält. 10 g der kurzgeschnittenen zinnplattierten Kupferdrähte (die plattierte Zinnkomponente
machte 0,41 % des Gesamtgewichts der Drähte aus) wurden in eine 20 1-Trommel aus Polyvinylchlorid, verkleidet mit einem
•'Saran'^Tuch bzw. mit "Saran"-Kunststoffr gegeben. Diese Trommel
wurde aus einer faßartigen plattierten Apparatur improvisiert, deren äußere Wände von einer Vielzahl von Löchern durchbohrt
war, damit die Flüssigkeit frei hindurchtreten kann, und wurde mit einer Geschwindigkeit von 10 UpM rotiert.
Während die kurzgeschnittenen zinnplattierten Kupferdrähte in der Trommel gehalten wurden, wurden sie in eine wäßrige Lösung
eingetaucht, die zur chemischen Auflösung von Zinn befähigt ist, welche bei 35 C gehalten wurde. Die Eintauchfoehandlung
wurde 2 Stunden fortgeführt, während die Trommel rotiert wurde. Die wäßrige Lösung besaß die folgende Zusammensetzung:
H2SO4 50 g/l
CuSO4 5 g/l (als Kupferkonzentration)
NaF 10 g/l (als Fluorkonzentration)
Nach der Eintauchbehandlung während 2 Stunden in der vorstehenden wäßrigen Lösung wurde der Inhalt der Trommel mit Wasser
gewaschen, wonach er getrocknet wurde. Der nunmehrige Inhalt bestand aus kurzen Drähten aus Kupfer, die im wesentlichen
frei von den Zinnschichten waren. Die spektroskopisch^ Analyse
zeigte, daß die Zinnmenge, die noch an den kurzen Kupferdrähten haftete, lediglich 20 ppm betrug. Einige Partien
der vorstehend genannten kurzgeschnittenen zinnplattierten Kupferdrähte wurden nacheinander der Zinnauflösungsbehandlung
in derselben zinnauflösenden Lösung unterworfen, wobei manchmal
einfach mit einer ausreichenden Menge Kupfersulfat ergänzt
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wurde, urn die Menge des in der Lösung aufgelösten Kupfers im Bereich von 1 bis 5 g/l zu halten. Obwohl die Menge des als
Sn in der Lösung gelösten Zinns auf 30 g/l als Folge der wiederholten ZinnauflÖsungs-Verfahrensweise erhöht wurde,
blieb die Lösung weiterhin im wesentlichen durchsichtig. Weiterhin betrug die rückständige Menge an an den Kupferdrähten
noch anhaftendem Zinn nach jeder Auflösungsbehandlung so wenig
wie 20 ppm.
Vergleich 1 (Stand der Technik)
Die Lösung von Zinn wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1
wiederholt unter Verwendung der im wesentlichen gleichen Zinnauflösenden wäßrigen Lösung, mit dem Unterschied, daß überhaupt
kein Natriumfluorid zugegeben wurde. Mit zunehmender Menge des
aufgelösten Zinns wurde die Lösung trüber mit einer bräunlichen Färbung, offensichtlich auf Grund der Ausfällung von Kupfer
und der Bildung von meta-Zinnsäure. Als die Zinnmenge in der Lösung auf etwa 30 g/l anstieg, wurde eine Menge von 210 ppm
Zinn auf der Oberfläche der so behandelten kurzgeschnittenen
.Kupferdrähte zurückgehalten. Obwohl das Waschen mit Wasser
dreimal länger als im obigen Fall wiederholt wurde, verringerte sich da e Menge des zurückgehaltenen Zinns lediglich auf
140 ppm. Eine solche große rückständige Menge an Zinn, welches auf der Oberfläche der kurzgeschnittenen Kupferdrähte zurückgehalten
wurde, war auf das feste Anhaften der ausgefallenen meta-Zinnsäure auf der Oberfläche zurückzuführen.
Abfall bzw. Reste von zinnplattierten elektrischen Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0,3. bis 1 mm, die mit einem
Kunststoffmaterial überzogen waren, wurden mechanisch zu kleinen
Stücken von einigen mm Länge geschnitten,und der Kunststoffüberzug
wurde abgeschält. 10 g der kurzgeschnittenen zinnplattierten Kupferdrähte (die aufplattierte Zinnkomponente
machte 0,41% des Gesamtgewichts der Drähte aus) wurden in dieselbe 20 1-Trommel des Beispiels 1 eingebracht. Während
sie in^dieser Trommel gehalten wurden, wurden einige Partien
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der kurzgeschnittenen zinnplattierten Kupferdrähte während 1 Stunde in saure Lösungen getaucht, die die in Tabelle IV
angegebenen Zusammensetzungen aufwiesen und bei 30 C gehalten
wurden, während die Trommel rotiert wurde. Nach dem Eintauchen wurde jeder Trommelinhalt mit Wasser gewaschen, wonach
getrocknet wurde. Die chemische Analyse eines jeden Trommelinhalts
ergab die in Tabelle V aufgeführten Ergebnisse. Der Zinnauflösungs-Verfahrensschritt wurde mit derselben Art von
Lösung öfters wiederholt, wobei manchmal mit einer ausreichenden
Menge Kupfersulfat ergänzt wurde, um die Menge des
gelösten Kupfers innerhalb des Bereiches von 5 bis 10 g/l zu halten. Selbst als die Zinnmenge in der Lösung auf 30 g/l
anstieg, blieb die Lösung klar mit· einer grünen Farbe, und die Menge des rückständigen Zinns, das an den so behandelten
Kupferdrähten haftete, wurde auf weniger als 80 ppm in allen
Fällen verringert.
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- 19 Tabelle IV
Zusammensetzung der Lösung | |
Beispiel 2 | H2SO4 100 g/l CuSO4 10 g-Cu/1 FeSO4 5 g-Fe/1 |
Beispiel 3 | H2SO4 1100 g/l CuSO44 10 g-Cu/1 Ti (SO4)2 10 g-Ti/1 |
Beispiel 4 | H2SO4 100 g/l CuSO4 10 g-Cu/1 Cr2(SO4)2 3 g-Cr/1 |
Beispiel 5 | H2SO4 100 g/l CuSO4 . 10 g-Cu/1 Sb2(SO^)3 1 g-Sb/1 |
Beispiel 6 | H2SO4 " ldo g/l CuSO4 10 g-Cu/1 Ammonium metavanadat 2 g-V/1 Künstlicher Kryolith. l.g-F/1 |
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- 20 -
Selbst als die Menge von Zinn in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung durchsichtig
mit einer -grünen Farbe, und die Menge des an den Kupferdrähten anhaftenden rückständigen Zinns
wurde auf weniger als 80 ppm (untere Grenze der chemischen Analyse) erniedrigt.
Selbst als die Zinnmenge in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung durchsichtig, und die
Menge des an den Kupferdrähten haftenden rückständigen Zinns wurde auf weniger als 80 ppm verringert.
Selbst wenn die Zinnmenge in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung durchsichtig, und die
Menge des an den Kupferdrähten anhaftenden rückständigen Zinns wurde auf weniger als 80 ppm verringert.
Selbst wenn die Zinnmenge in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung im wesentlichen klar mit
einer grünen Farbe, und die Menge des an den Kupferdrähten haftenden rückständigen Zinns wurde auf
weniger als 80 ppm verringert.
Selbst wenn die Menge des Zinns in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung durchsichtig mit
einer blauen Farbe, und die Menge des an den Kupferdrähten haftenden rückständigen Zinns wurde
auf weniger als 80 ppm verringert.
Vergleich 2
Abfall bzw. Reste von zinnplattierten Kupferdrähten, die mit
einem Kunststoffmaterial bzw. Plastikmaterial überzogen waren, wurden der Zinnauflösungsbehandlung in derselben Weise wie in
Beispiel 2 unterworfen, mit der Ausnahme, daß die zinnauflösende Lösung kein Eisensulfat enthielt. Mit Zunahme der -Menge
des gelösten Zinns wurde die Lösung trüb mit einer bräunlichgrauen Farbe, offenbar auf Grund der Bildung von meta-Zinnsäure
und der Ausfällung von Kupfer. Als die Menge des gelösten Zinns auf etwa 30 g/l anstieg, betrug die Menge des rückständigen
Zinns, das noch an den Kupferdrähten haftete, 210 pprru Obwohl das Waschen mit Wasser während der dreifachen Zeit
derjenigen des Beispiels 2 durchgeführt wurde, konnte die Menge des rückständigen Zinns nur auf 140 ppm verringert werden.
Eine solch große Menge an rückständigen Zinn war die
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Folge der fest anhaftenden meta-Zinnsäure an den so behan-^
delten Kupferdrähten.
5 kg von 4 bis 5 cm langen Abfällen bzw. Resten von elektrischen Drähten aus Phosphorbronze, plattiert mit Lötmetall
(Sn/Pb = 6/4) mit einem Durchmesser von 0,3 bis 1,0 mm, die
bei der Verarbeitung dieser Drähte bei elektronischen Vorrichtungen anfielen, wurden in einen zylindrischen Polyäthylenbehälter
eingebracht. Eine Lösung mit der Zusammensetzung:
HBF4 50 g/l Cu(BF4)2 5 g-Cu/l
Fe(BF4J2 5 g-Fe/l
wurde in den Behälter von unten her eingeführt und hindurchzirkuliert,
während sie aus dem Oberteil des Tanks bzw. Behälter^,
überlief. Nach der Behandlung während 10 bis 20 Minuten mit der vorstehenden zirkulierenden Lösung bei 45°C war
das ganze Phosphorbronze-Basismaterial des vorstehenden Abfallmaterials
freigelegt. 30 Minuten nach Beginn der Behandlung wurde die Lösung abgezogen, und das freigelegte Basismetall
wurde mit Wasser gewaschen. Bei der spektroskopischen Analyse wies ein Klumpen, erhalten durch Zusammenschmelzen
einiger freigelegter Basismetalldrähte,noch 20 ppm anhaftendes rückständiges Blei auf. Dieselbe Behandlung wurde öfters
wiederholt, während mit einer ,ausreichenden Menge Kupferfluorborat ergänzt wurde, um die Konzentration des gelösten Kupfers
in der Lösung im Bereich von 3 bis 7 g/l zu halten. Selbst wenn diese Behandlung fortgesetzt wurde, bis die Zinnmenge in der Lösung auf 30 g/l anstieg, blieb die Lösung
durchsichtig mit einer blauen Farbe. Nach jeder Behandlung betrug die Menge des rückständigen Bleis, das an den freigelegten
Phosphorbronzedrähten anhaftete, nur etwa 20 ppm.
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100 kg Phosphorbrönzedrahtringe, enthaltend 8 % Zinn, mit
einem Durchmesser von 4,0 mm wurden bei 600°C in einer Atmosphäre,
die eine geringe Menge rückständiger Luft enthielt, getempert. Der Ring besaß eine oxydierte Oberfläche von brauner
Farbe. Der oxydierte Drahtring wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung
eingetaucht:
H2O2 10 g/l
H2SO4 100 g/l
Ti(SO4)2 5 g/l
Na4P2O7 15 g/l
Nach dem Waschen mit kaltem und heißem Wasser und' dem anschließenden
Trocknen wies der Drahtring eine sehr helle Oberfläche auf.
Bislang wurde ein solcher Drahtring mit einer gemischten Lösung von Schwefelsäure und Natriumbichromat behandelt. Jedoch
erforderte dieses Verfahren eine spezielle Ausrüstung bzw. spezielle Geräte zur Behandlung der Abfallflüssigkeit
und des Wassers, die die außerordentlich giftigen sechswertigen
Chromionen enthalten. Es war auch vollständig unmöglich, einen von der Neutralisation der vorstehend genannten Flüssigkeit
entstammenden Schlamm zu einem unschädlichen Zustand zu behandeln.
Vergleich 3
Dieselbe Art Phosphorbronzedrahtring (phosphor bronce coil) wie in Beispiel 8 wurde in eine Lösung von im wesentlichen
derselben Zusammensetzung wie in Beispiel 8, abgesehen von der Titankomponente, eingetaucht. Die freigelegte Oberfläche
des Drahtrings war durch einen weißen filmartigen Niederschlag verunreinigt. Obwohl nach dem Eintauchen in die Lösung
während 10 Minuten mit Wasser gewaschen und dann mit Wasser gespült wurde, wies der Drahtring Flecken von dem
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weißen Niederschlag nicht nur im ganzen Inneren, sondern auch zum Teil auf der Außenseite auf. Nach dem Trocknen war
die Oberfläche des Drahtrings mit 'weißen Pulvern überzogen·
Dieselbe Art Phosphorbronzedrahtring wie in Beispiel wurde 7 Minuten in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung
bei 50°C eingetaucht:
(NH4)2Se08 20 g/l
H2SO4 100 g/l
Na2SiF6 5g
Fe2(SO4J3 5 g-Pe/l
Beim Waschen mit kaltem und heißem Wasser und anschließendem
Trocknen wies der Drahtfing eine sehr glänzende bzw. helle Oberfläche auf.
Beispiel 10
Dieselbe Art Phosphorbronzedrahtring wie in Beispiel 8 wurde 5 Minuten bei Raumtemperatur in eine Lösung der folgenden
Zusammensetzung eingetaucht:
NaBO3MH2O 70 g/l
NH2SO3H 100 g/l . ,
Na2TiFe 10 g/l
n-Propylalkohol 5 ccm/l
Nach dem Waschen mit kaltem und heißem Wasser und anschließendem Trocknen wies der Drahtring eine sehr glänzende bzw.
blanke Oberfläche auf.
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Phosphorbronze, verarbeitet zu einem Bleirahmen zur Verwendung
bei einer integrierten Schaltung, wurde vor dem Silberplattieren einer Vorbehandlung unterworfen durch Eintauchen
während 15 Sekunden in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung:
- | H2O2 | 40 | g/i |
H2SO4 | Ϊ5Ο | g/i | |
HBF4 | 10 | g/i | |
Propionsäure | 10 | g/i | |
Danach wurde ar | if die Phosohorbi | ronze | SiI |
von 3 μ plattiert. Als die Masse 1 Stunde bei 29O°C hitzebehandelt
wurde, erschienen keine Blasen auf der plattierten Oberfläche. Bei einem üblichen Verfahren zur Vorbehandlung
wurde bislang eine Lösung, bestehend aus 1 Teil Salpetersäure und 3 Teilen Phosphorsäure verwendet. Die Durchführung
dieses Verfahrens wurde jedoch durch die störende Entwicklung des giftigen Stickstoffoxydgases behindert.
Abfall bzw. Reste aus zinnplattierten Kupferdrähten wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur in eine Lösung der folgenden
Zusammensetzung
H2O2 | 2 | g/i |
H2SO4 | 50 | g/i |
NaF | 5 | g/i |
8-0xychinolin IO g/l
eingetaucht, um das Basis-Kupfermaterial zurückzugewinnen.
Als das eingetauchte Abfallmaterial mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet wurde, was das ganze Basis-Kupfermaterial
mit seiner natürlichen Farbe freigelegt. Die gravimetrische
chemische Analyse zeigte an, daß die Menge des rückständigen Zinns,das an dem Basis-Kupfermaterial haftete, we-
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niger als 100 ppm betrug, die untere Grenze der chemischen Analyse. Ferner wurde einiges freigelegtes Basis-Kupfermaterial
geschmolzen. Diese geschmolzenen Materialien wurden miteinander zu einer einzigen Masse vermischt. Die spektroskopische
Analyse dieser Masse zeigte an, daß die Menge des rückständigen Zinns 25 ppm betrug.
Vergleich 4
Abfall bzw. Reste von zinnplattierten Kupferdrähten wie in Beispiel 12 wurden 20 Minuten in eine Lösung der im wesentlichen
gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 12, mit Ausnahme des Natriumfluorids, eingetaucht. Nach dem Waschen mit
Wasser und dem' anschließenden Trocknen wurde festgestellt, daß die.so behandelten Drähte zum Teil Flecken von dem weißen
Niederschlag von meta-Zinnsäure auf den Oberflächen aufwiesen. Die gravirnetrisc-he chemische Analyse einiger so be—
handelter Drähte ergab, daß die Menge an rückständigem Zinn, das an dem Basis-Kupfermaterial anhaftete. 230 ppm betrug.
Abfall bzw. Reste von zinnplattierten Kupferdrähten derselben
Art wie in Beispiel 12 wurden 20 Minuten bei Raumtemperatur in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung eingetaucht:
H2O2 2 g/l
H2SO4 70 g/l
künstlicher Kryolith 5 g/l
Na4P2O7 15 g/l
Nach dem Waschen mit Wasser und dem anschließenden Trocknen war das ganze Basis-Kupfermaterial mit seiner natürlichen
Farbe freigelegt. Die spektroskopische Analyse .ergab, daß die Menge des rückständigen, an dem Basis-Kupfermaterial anhaftenden
Zinns 21 ppm betrug.
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Ein Bogen aus einer Legierung aus 20 % Zinn und 80 % Blei
wurde 1 Minute in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung
NaBO3*4H2O | 60 | g/i |
HBF4 | 80 | g/i |
CH3COOH | 20 | g/i |
eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen«
Selbst beim Erhitzen während 4 Stunden auf 170°C nach dem
Plattieren mit Kupfer wies der Bogen keine Blasen auf der plattierten Oberfläche auf.
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Claims (12)
- Patentansprüche' 1./) Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung von Zinn oder Zinnlegierungen, gekennzeichnet durch eine wäßrige Lösung, bestehend aus O,03 bis ID Mol/l eines Oxydationsmittels, 0,1 bis 10 g-Ion/l, ausgedrückt als Wasserstoffionenkonzentration, einer Säure,, und 0,001 bis 10 Mol/l mindestens eines Zinnionen-stabilisierenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend auf einem Fluorid, einem anorganischen Fluorkomplexsalz, enthaltend ein Fluoratom als Liganden, einem Titansalz, einem dreiwertigen Chromsalz, einem Eisensalz, einem Antimonsalz und einem Vanadinsalz.
- 2.) Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Peroxyd ist·
- 3.) Lösung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Peroxyd Wasserstoffperoxyd ist.
- 4.) Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Salz eines Metalls mit einer edleren Ionisationsneigung als Zinn ist.
- 5») Lösung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz ein Kupfersalz ist.
- 6.) Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure mindestens eine ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schwefelsäure, Amidoschwefelsäure bzw. SuIfamidsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Essigsäure und Fluoroborkieselsäure.
- 7.) Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinnionen-stabilisierende Mittel mindestens eine-Verbindung ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumfluorid, Ammoniumhydrogenf luorid, Flxjorobor säure, Natrium-409845/1098fluoroborat, Natriumhexafluorsilicat, Kaliumhexafluorotitana t, Kaliumhexafluorozirkcnet, künstlichem Kryolith, Titanmonosulfat, Titanaisulfat, Titantrxcnlorid, Chromsulfat, Chromalaun, Eisenalaun, Eisen-(III)-fluorid, Antimonsulfat, Ammonium-rneta-vanadat und Natrium-ortho-vanadat.
- 8. ) Lösung gernäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinnionen-stabilisierende Mittel eine Mischung ist aus einem Fluorid und/oder einem anorganischen Fluorokomplexsalz, enthaltend ein Fluoratom als Liganden, und mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Titansalz, einem Salz des dreiwertigen Chroms, einem Eisensalz, einem Antimonsalz und einem Vanadinsais, wobei die Mischung in einer Menge von 0,001 bis 10 Mol/l anwesend ist·.
- 9.) Lösung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Peroxyd-stabilisierendes Mittel anwesend ist.
- 10.) Lösung zur chemischen Auflösungsbehandlung von Zinn oder Legierungen davon, mit denen Kupfer oder Legierungen davon überzogen sind, gekennzeichnet durch eine wäßrige Lösung bestehend aus einem Salz eines Metalls mit einer edleren lonisationsneigung als Zinn in einer Konzentration von 2 bis 50 g/l, ausgedrückt als in dem Salz enthaltenes Metall, 0,1 bis 10 g-Ionen /l, ausgedrückt als Wasserstoffionenkonzentration,einer Säure, und 0,001 bis 10 Mol/l mindestens eines Zinnionen-stabilisierenden Mittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Fluorid, einem anorganischen Fluorkomplexsalz, enthaltend ein Fluoratom als einen Liganden, einem Titansalz, einem dreiwertigen Chromsalz, einem Eisensalz, einem Antimonsalz und einem Vanadinsalz. ,
- 11.) Lösung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz ein Kupfersalz ist.409845/1098242Ί313
- 12.) Lösung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Schwefelsäure ist·409845/1098
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4934973A JPS5240292B2 (de) | 1973-05-02 | 1973-05-02 | |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2421313A1 true DE2421313A1 (de) | 1974-11-07 |
Family
ID=27462335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2421313A Pending DE2421313A1 (de) | 1973-05-02 | 1974-05-02 | Loesung zur chemischen aufloesungsbehandlung von zinn oder seinen legierungen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3986970A (de) |
DE (1) | DE2421313A1 (de) |
GB (1) | GB1446816A (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2516930A1 (fr) * | 1981-11-24 | 1983-05-27 | Occidental Chem Co | Compositions chimiques pour l'enlevement d'etain et d'alliage d'etain-plomb a partir de substrats metallises |
FR2566001A1 (fr) * | 1984-06-18 | 1985-12-20 | Kapsch Ag | Agent pour le traitement de surface chimique des metaux |
WO1986007184A1 (en) * | 1985-05-28 | 1986-12-04 | Jozef Hanulik | Agent for decontaminating contaminated metal materials or cement-containing materials, production method and utilization |
US5128266A (en) * | 1989-06-30 | 1992-07-07 | Firma Recytec Sa | Method for testing the radioactivity of objects containing metal or concrete |
US5244539A (en) * | 1992-01-27 | 1993-09-14 | Ardrox, Inc. | Composition and method for stripping films from printed circuit boards |
USRE34613E (en) * | 1985-05-28 | 1994-05-24 | Recytec Sa | Process for decontaminating radioactively contaminated metal or cement-containing materials |
US5340505A (en) * | 1990-10-26 | 1994-08-23 | Recytec Sa | Method for dissolving radioactively contaminated surfaces from metal articles |
WO2000043574A1 (en) * | 1999-01-25 | 2000-07-27 | Alpha Fry Limited | Process for the recovery of tin, tin alloys or lead alloys from printed circuit boards |
EP1162286A1 (de) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | General Electric Company | Verfahren zur Entfernung einer Beschichtung von einem Substrat |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57164984A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-09 | Metsuku Kk | Exfoliating solution for tin or tin alloy |
US4703803A (en) * | 1986-06-24 | 1987-11-03 | Cities Service Oil & Gas Corporation | Composition and method for slowly dissolving siliceous material |
US5100500A (en) * | 1991-02-08 | 1992-03-31 | Aluminum Company Of America | Milling solution and method |
US5441665A (en) * | 1992-08-19 | 1995-08-15 | Medefield Pty Ltd | Photographic equipment cleaner |
US6284721B1 (en) | 1997-01-21 | 2001-09-04 | Ki Won Lee | Cleaning and etching compositions |
KR100248113B1 (ko) * | 1997-01-21 | 2000-03-15 | 이기원 | 전자 표시 장치 및 기판용 세정 및 식각 조성물 |
US6162370A (en) * | 1998-08-28 | 2000-12-19 | Ashland Inc. | Composition and method for selectively etching a silicon nitride film |
JP3974305B2 (ja) * | 1999-06-18 | 2007-09-12 | エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド | エッチング剤及びこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器 |
US6375726B1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-04-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Corrosion resistant coatings for aluminum and aluminum alloys |
US6527841B2 (en) * | 2000-10-31 | 2003-03-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Post-treatment for metal coated substrates |
US6669764B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-12-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pretreatment for aluminum and aluminum alloys |
US6511532B2 (en) * | 2000-10-31 | 2003-01-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Post-treatment for anodized aluminum |
US6521029B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-02-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pretreatment for aluminum and aluminum alloys |
US6663700B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Post-treatment for metal coated substrates |
US6863738B2 (en) * | 2001-01-29 | 2005-03-08 | General Electric Company | Method for removing oxides and coatings from a substrate |
US6599415B1 (en) | 2001-04-30 | 2003-07-29 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Apparatus and method for electropolishing surfaces |
US6679980B1 (en) | 2001-06-13 | 2004-01-20 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Apparatus for electropolishing a stent |
US7357854B1 (en) | 2002-08-19 | 2008-04-15 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Process for electropolishing a device made from cobalt-chromium |
PT1572829E (pt) * | 2002-11-29 | 2012-01-11 | Du Pont | Refrigerantes para refrigeração |
US6953533B2 (en) * | 2003-06-16 | 2005-10-11 | General Electric Company | Process for removing chromide coatings from metal substrates, and related compositions |
US20080041813A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-21 | Atmel Corporation | Methods and compositions for wet etching |
JP5095228B2 (ja) * | 2007-01-23 | 2012-12-12 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
US20100147803A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | General Electric Company | Process for removing metallic material from casted substates, and related compositions |
US8658006B2 (en) | 2010-04-12 | 2014-02-25 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | System and method for electropolising devices |
ES2835811T3 (es) * | 2013-03-01 | 2021-06-23 | Carrier Corp | Intercambiador de calor de aluminio con revestimiento resistente a la corrosión |
CN106319214B (zh) * | 2016-09-21 | 2018-06-19 | 武汉科技大学 | 一种从酸性多杂质含钒溶液中直接沉钒的方法 |
US10329674B2 (en) * | 2016-12-01 | 2019-06-25 | Vitech International, Inc. | Fluorinated acid compounds, compositions and methods of use |
CN108707901B (zh) * | 2018-06-08 | 2020-09-01 | 深圳市瑞世兴科技有限公司 | 一种可循环再生的退锡水及其制备方法和使用方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2318559A (en) * | 1941-04-30 | 1943-05-04 | Monsanto Chemicals | Material for and process of pickling copper or its alloys |
US2377593A (en) * | 1942-02-09 | 1945-06-05 | Packard Motor Car Co | Etching ink |
US2441300A (en) * | 1944-08-21 | 1948-05-11 | Packard Motor Car Co | Ink for etching metal |
US2428464A (en) * | 1945-02-09 | 1947-10-07 | Westinghouse Electric Corp | Method and composition for etching metal |
US2561222A (en) * | 1948-10-22 | 1951-07-17 | United Chromium Inc | Electrolytic method of stripping nickel, chromium, copper, zinc, cadmium, silver, tin, and lead electrodeposits from ferrous basis metals, and compositions for use therein |
US2711364A (en) * | 1953-12-31 | 1955-06-21 | John G Beach | Polishing metals and composition therefor |
US3537926A (en) * | 1967-06-19 | 1970-11-03 | Lancy Lab | Chemical brightening of iron-containing surfaces of workpieces |
US3556883A (en) * | 1967-07-21 | 1971-01-19 | Mitsubishi Edogawa Kagaku Kk | Method for chemically polishing copper or copper alloy |
FR1583955A (de) * | 1968-04-19 | 1969-12-12 | ||
US3565707A (en) * | 1969-03-03 | 1971-02-23 | Fmc Corp | Metal dissolution |
US3677949A (en) * | 1970-09-04 | 1972-07-18 | Enthone | Selectively stripping tin and/or lead from copper substrates |
US3841905A (en) * | 1970-11-19 | 1974-10-15 | Rbp Chem Corp | Method of preparing printed circuit boards with terminal tabs |
-
1974
- 1974-04-26 US US05/464,295 patent/US3986970A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-04-26 GB GB1846174A patent/GB1446816A/en not_active Expired
- 1974-05-02 DE DE2421313A patent/DE2421313A1/de active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2516930A1 (fr) * | 1981-11-24 | 1983-05-27 | Occidental Chem Co | Compositions chimiques pour l'enlevement d'etain et d'alliage d'etain-plomb a partir de substrats metallises |
FR2566001A1 (fr) * | 1984-06-18 | 1985-12-20 | Kapsch Ag | Agent pour le traitement de surface chimique des metaux |
USRE34613E (en) * | 1985-05-28 | 1994-05-24 | Recytec Sa | Process for decontaminating radioactively contaminated metal or cement-containing materials |
WO1986007184A1 (en) * | 1985-05-28 | 1986-12-04 | Jozef Hanulik | Agent for decontaminating contaminated metal materials or cement-containing materials, production method and utilization |
US4828759A (en) * | 1985-05-28 | 1989-05-09 | Jozef Hanulik | Process for decontaminating radioactivity contaminated metallic materials |
US4933113A (en) * | 1985-05-28 | 1990-06-12 | Recytec Sa | Process for the processing of contaminated boric acid |
US5008044A (en) * | 1985-05-28 | 1991-04-16 | Recytec Sa | Process for decontaminating radioactively contaminated metal or cement-containing materials |
US5128266A (en) * | 1989-06-30 | 1992-07-07 | Firma Recytec Sa | Method for testing the radioactivity of objects containing metal or concrete |
US5340505A (en) * | 1990-10-26 | 1994-08-23 | Recytec Sa | Method for dissolving radioactively contaminated surfaces from metal articles |
US5244539A (en) * | 1992-01-27 | 1993-09-14 | Ardrox, Inc. | Composition and method for stripping films from printed circuit boards |
WO2000043574A1 (en) * | 1999-01-25 | 2000-07-27 | Alpha Fry Limited | Process for the recovery of tin, tin alloys or lead alloys from printed circuit boards |
EP1162286A1 (de) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | General Electric Company | Verfahren zur Entfernung einer Beschichtung von einem Substrat |
US6833328B1 (en) | 2000-06-09 | 2004-12-21 | General Electric Company | Method for removing a coating from a substrate, and related compositions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1446816A (en) | 1976-08-18 |
US3986970A (en) | 1976-10-19 |
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