RU2089666C1 - Method and apparatus for continuously etching copper - Google Patents

Method and apparatus for continuously etching copper Download PDF

Info

Publication number
RU2089666C1
RU2089666C1 RU94022873A RU94022873A RU2089666C1 RU 2089666 C1 RU2089666 C1 RU 2089666C1 RU 94022873 A RU94022873 A RU 94022873A RU 94022873 A RU94022873 A RU 94022873A RU 2089666 C1 RU2089666 C1 RU 2089666C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
etching
electrolyzer
solution
pump
Prior art date
Application number
RU94022873A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94022873A (en
Inventor
Владимир Иванович Шумилов
Original Assignee
Владимир Иванович Шумилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Шумилов filed Critical Владимир Иванович Шумилов
Priority to RU94022873A priority Critical patent/RU2089666C1/en
Publication of RU94022873A publication Critical patent/RU94022873A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2089666C1 publication Critical patent/RU2089666C1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

FIELD: metal etching. SUBSTANCE: invention relates to environmentally acceptable production of high-quality articles, e.g. circuit plates. After stock has been treated with etching solution, it is restored by electrochemical regeneration: removal of etching products of the type of cuprous chloride through their reduction into initial metal state and oxidation into cupric form is conducted independently along with removing cupric ions excess or reducing cupric ions into monovalent state on electrolyzer cathode and release of oxygen on anode. Apparatus consists of etching machine and two etching solution regeneration units - primary and secondary. Primary unit has total copper content sensor, electrolyzer with electrolytic bath separated by semipermeable membrane into two compartments (cathode and anode ones), power source, and pump with etching solution supply strokes. Secondary unit contains cuprous ion sensor, second power source, electrolyzer with common electrolytic bath hydraulically connected to etching machine with its hollow through membrane-type cathode compartment of electrolyzer. Sensors are linked to etching machine, pump, and power sources. EFFECT: improved quality of etched produce. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретения относится к области химической и электрохимической обработки металлов и может быть использовано, например, в радиоэлектронной промышленности в производстве печатных плат. The invention relates to the field of chemical and electrochemical processing of metals and can be used, for example, in the electronics industry in the manufacture of printed circuit boards.

В производстве печатных плат для удаления части металла с поверхностью фольгированного диэлектрика широко используют химическое травление. Количество меди, растворяемой травильным раствором, обычно составляет до трех четвертей от первоначального объема металла на плате. В ходе протекания процесса травления количество меди в травильном растворе возрастает, а травильный раствор все более и более переходит из окисленного (активного) состояния в восстановленное (неактивное) состояние. При этом скорость травления постоянно падает, а травильный раствор приходит в негодность. Для повторного использования отработанного раствора его необходимо регенерировать, чтобы обеспечить непрерывность процесса травления печатных плат с постоянной скоростью травления. In the manufacture of printed circuit boards, chemical etching is widely used to remove part of the metal with the surface of the foil dielectric. The amount of copper dissolved by the pickling solution is usually up to three quarters of the original metal volume on the board. During the course of the etching process, the amount of copper in the etching solution increases, and the etching solution more and more passes from the oxidized (active) state to the restored (inactive) state. In this case, the etching rate constantly decreases, and the etching solution becomes unusable. To reuse the spent solution, it must be regenerated to ensure the continuity of the etching process of the printed circuit boards with a constant etching rate.

Известен способ травления меди (патент США N 4051001, C 25 F 7/02, 1977 г. ), заключающийся в том, что после погружения обрабатываемого изделия в травильный раствор продукты травления окисляют перекисью водорода с добавлением соляной кислоты, а стравленную медь осаждают на катоде электролизера, анодное и катодное пространство электролизера обеспечивают непрерывную циркуляцию травильного раствора, а в анодное пространство электролизера заливают 5%-ный раствор едкого натрия. A known method of etching copper (US patent N 4051001, C 25 F 7/02, 1977), which consists in the fact that after immersing the workpiece in the etching solution, the etching products are oxidized with hydrogen peroxide with the addition of hydrochloric acid, and the etched copper is deposited on the cathode the electrolyzer, the anode and cathode space of the electrolyzer provide continuous circulation of the etching solution, and a 5% sodium hydroxide solution is poured into the anode space of the electrolyzer.

Данный способ, хотя и позволяет производить электрохимическую регенерацию, однако, ему присущ ряд недостатков:
добавка растворов перекиси водорода и соляной кислоты приводит к увеличению объема травильного раствора, избыток которого необходимо выводить из производственного цикла и утилизировать;
периодическая замена раствора в анодном пространстве приводит к дополнительному расходу щелочи и к проблеме утилизации отработанного раствора едкого натрия.
This method, although it allows electrochemical regeneration, however, it has a number of disadvantages:
the addition of solutions of hydrogen peroxide and hydrochloric acid leads to an increase in the volume of the etching solution, the excess of which must be removed from the production cycle and disposed of;
periodic replacement of the solution in the anode space leads to additional alkali consumption and to the problem of disposal of the spent sodium hydroxide solution.

Известен также способ травления меди (патент Великобритании N 2050428, C 23 F 1/00), согласно которому отработанный травильный раствор подвергают электрохимической регенерации. При этом отработанный травильный раствор, содержащий ионы одновалентной меди, из установки травления подают в анодное пространство дифрагменного электролизера, где на аноде под действием электрического тока происходит окисление меди (I) до меди (II). Отрегенерированный раствор из анодного пространства электролизера возвращают в установку травления. Анодное и катодное пространства электролизера разделены между собой катионообменной мембраной. При подаче травильного раствора в анодное пространство под действием электрического тока ионы меди через мембрану поступают в катодное пространство, в котором непрерывно циркулирует католит, являющийся по существу раствором хлорида одновалентной меди. Медь в виде чистого металла оседает на катоде с той же скоростью, с которой она растворяется в травильной машине, т.е. концентрация меди в травильном растворе сохраняется постоянной. При этом благодаря анодной реакции окисления травильный раствор поддерживается в активном состоянии. There is also a method of etching copper (UK patent N 2050428, C 23 F 1/00), according to which the spent etching solution is subjected to electrochemical regeneration. In this case, the spent pickling solution containing monovalent copper ions is fed from the pickling unit into the anode space of the diffractor cell, where copper (I) is oxidized to copper (II) under the influence of electric current. The regenerated solution from the anode space of the cell is returned to the etching unit. The anode and cathode spaces of the electrolyzer are separated by a cation exchange membrane. When the etching solution is supplied to the anode space under the influence of an electric current, copper ions pass through the membrane into the cathode space, in which catholyte, which is essentially a solution of monovalent copper chloride, circulates continuously. Copper in the form of a pure metal settles on the cathode at the same speed with which it dissolves in the etching machine, i.e. the concentration of copper in the etching solution remains constant. Moreover, due to the anodic oxidation reaction, the etching solution is maintained in an active state.

Данный способ, хотя и позволяет на какое-то время обеспечить непрерывность процесса травления, однако, его применение ограничено тем, что ионы меди (I) окисляются не только на аноде, но и кислородом воздуха в травильной машине, в результате чего окисление меди (I) заканчивается быстрее, чем выделяется эквивалентное количество стравленного металла на катоде. Поэтому в травильном растворе будут накапливаться ионы двухвалентной меди или на аноде будет происходить выделение газообразного хлора. Это в свою очередь ухудшает условия травления и эколологическую обстановку около травильной машины. This method, although it allows for some time to ensure the continuity of the etching process, however, its application is limited by the fact that copper (I) ions are oxidized not only at the anode, but also with atmospheric oxygen in the etching machine, resulting in the oxidation of copper (I ) ends faster than an equivalent amount of etched metal is released at the cathode. Therefore, divalent copper ions will accumulate in the etching solution, or gaseous chlorine will be released at the anode. This in turn worsens the etching conditions and the environmental situation around the etching machine.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату от его использования к заявляемому решению является известный способ непрерывного травления меди по патенту США N 4508599, С 25 С 1/12, 1985 г. согласно которому обрабатываемое изделие (например, печатную плату) сначала погружают в медьсодержащий травильный раствор, содержащий хлорид меди (II), а в качестве связующего агента хлорид щелочного металла (хлорид калия). После этого из травильного раствора регенерируют медь с помощью регенерирующего устройства-электролизера, имеющего анод и катод. Во время протекания процесса на аноде образуется хлор, который окисляет хлорид меди (I) в хлорид меди (II) до тех пор, пока не будет достигнут окислительно-восстановительный потенциал, равный 390 мВ, а медь выделяется из раствора на катоде в виде тонкодисперсного кристаллического порошка, который затем удаляют из электролизера. The closest solution in technical essence and the achieved result from its use to the claimed solution is a known method of continuous etching of copper according to US patent N 4508599, С 25 С 1/12, 1985, according to which the workpiece (for example, a printed circuit board) is first immersed in a copper-containing etching solution containing copper (II) chloride, and alkali metal chloride (potassium chloride) as a binding agent. After that, copper is regenerated from the etching solution by means of a regenerating electrolytic device having an anode and a cathode. During the process, chlorine is formed on the anode, which oxidizes copper (I) chloride to copper (II) chloride until a redox potential of 390 mV is reached, and copper is released from the solution at the cathode in the form of finely divided crystalline powder, which is then removed from the cell.

Данный технологический процесс можно представит в следующем виде:

Figure 00000002

Данный процесс рекомендуется вести при следующих режимах:
Плотность тока на катоде: 80 120 А/дм2
Плотность тока на аноде: 37 70 А/дм2
Восстановительно-окислительный потенциал для системы "медь (I)/медь (II)": Ниже 390 мВ
Кислотность (pH) отработанного травильного раствора: 1,0 3,0
Данный способ исключает необходимость использования различных добавок и наиболее предпочтителен для травления сплавов, которые помимо меди содержат основные металлы, такие, как цинк. Кроме того, использование травильных растворов хлорида меди (II), содержащих хлорид щелочного металла, более предпочтительно по сравнению с использованием обычных растворов, содержащих в качестве связующего агента соляную кислоту, т.к. они имеют более высокую скорость травления и устраняют проблемы, связанные с соляной кислотой, загрязняющей воздух и вызывающей коррозию оборудования.This process can be represented as follows:
Figure 00000002

This process is recommended to be carried out under the following modes:
The current density at the cathode: 80 120 A / DM 2
The current density at the anode: 37 70 A / DM 2
Redox potential for the copper (I) / copper (II) system: Below 390 mV
Acidity (pH) of spent pickling solution: 1.0 3.0
This method eliminates the need for various additives and is most preferred for the etching of alloys that, in addition to copper, contain base metals such as zinc. In addition, the use of etching solutions of copper (II) chloride containing alkali metal chloride is more preferable compared to the use of conventional solutions containing hydrochloric acid as a binding agent, since they have a higher etching rate and eliminate the problems associated with hydrochloric acid, polluting the air and causing corrosion of equipment.

В то же время применение данного способа ограничено тем, что окисление ионов меди (I) происходит не только в электролизере-регенераторе, но и в процессе травления кислородом воздуха в травильной машине. Поэтому окислительно-восстановительный потенциал достигает своего порогового значения раньше, чем из раствора выделится вся стравленная с печатных плат медь. Вследствие этого при таком способе контроля по окислительно-восстановительному потенциалу за работоспособностью травильного раствора в нем будет происходить накопление окислителя хлорида меди (II). При этом попытки извлечь избыток ионов меди (II) приведут к выделению в атмосферу. At the same time, the application of this method is limited in that the oxidation of copper (I) ions occurs not only in the electrolyzer-regenerator, but also in the process of etching with oxygen in the etching machine. Therefore, the redox potential reaches its threshold value before all the copper etched from the printed circuit boards is released from the solution. As a result, with this method of monitoring the redox potential of the performance of the pickling solution, an oxidizing agent of copper (II) chloride will accumulate in it. In this case, attempts to extract an excess of copper (II) ions will lead to release into the atmosphere.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является увеличение выпуска высококачественных изделий (например, печатных плат) при обеспечении высокой экологической чистоты их производства. The problem to which this invention is directed is to increase the output of high-quality products (for example, printed circuit boards) while ensuring high environmental cleanliness of their production.

При осуществлении заявляемого изобретения вышеназванная задача решается получением в первую очередь технического результата, заключающегося в повышении качества обрабатываемых изделий при высокой производительности, стабильности и управляемости технологического процесса. In the implementation of the claimed invention, the above problem is solved by obtaining primarily a technical result, which consists in improving the quality of the processed products with high productivity, stability and controllability of the process.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что сначала изделие с нанесенным на него металлическим (медным) покрытием обрабатывают травильным медно-хлористым раствором, содержащим ионы меди (II) и добавки хлорид-ионов, затем отработанный травильный раствор восстанавливают путем электрохимической регенерации. The specified result is achieved by the fact that in the known method, namely, that first the product is coated with a metal (copper) coating is treated with an etching copper-chloride solution containing copper ions (II) and additives of chloride ions, then the spent etching solution is restored by electrochemical regeneration.

Новым является то, что при электрохимической регенерации удаление продуктов травления ионов меди (I)- производят отдельно независимо от операции удаления избытка ионов меди (II), производимой либо путем осаждения металлической меди, либо путем восстановления ионов меди (II) до одновалентного состояния на катоде и выделения кислорода на аноде электролизера. What is new is that during electrochemical regeneration, the removal of copper (I) ion etching products is carried out separately, regardless of the operation of removing excess copper (II) ions, either by deposition of metallic copper or by reduction of copper (II) ions to a monovalent state on the cathode and oxygen evolution at the anode of the cell.

При этом для обеспечения максимальной эффективности процесса кислород выделяют в количестве, эквивалентном расходу кислорода на окисление продуктов травления. Moreover, to ensure maximum efficiency of the process, oxygen is released in an amount equivalent to the oxygen consumption for the oxidation of the etching products.

Из вышеизложенного видно, что предлагаемый способ отличается от всех известных в данной области способов особым режимом выполнения операции регенерации истощенного травильного раствора. From the foregoing it can be seen that the proposed method differs from all methods known in the art in the special mode of performing the operation of regeneration of the depleted etching solution.

Совокупность предложенных признаков заявляемого решения позволяет обеспечить высокую степень управляемости технологическим процессом травления меди и обеспечить высокую стабильность этого процесса. The combination of the proposed features of the proposed solution allows for a high degree of controllability of the copper etching process and ensure high stability of this process.

Реализуемость предлагаемого способа подтверждается нижеприведенной конструкцией специального устройства для травления меди. The feasibility of the proposed method is confirmed by the design below of a special device for pickling copper.

Известны различные устройства для травления меди (авт.св. СССР N 996529, C 25 D 21/12, 1981 г. N 1208845, C 25 D 21/12, 1984 г. N 1343894, C 25 D 21/12, 1985 г. и др.). There are various devices for etching copper (ed. St. USSR N 996529, C 25 D 21/12, 1981 N 1208845, C 25 D 21/12, 1984 N 1343894, C 25 D 21/12, 1985 . and etc.).

Известно также устройство для травления меди по патенту США N 4545847, C 25 F 5/00, 1985 г. содержащее травильную машину и установку для регенерации травильного раствора, имеющую электролизер, разделенный ионообменной мембраной (диафрагмой) на два отделения: катодное и анодное, насос для подачи отработанного травильного раствора из травильной машины в катодное отделение электролизера, тракт возврата восстановленного травильного раствора в травильную машину, источник электропитания, устройство удаления меди из электролизера по мере ее электрохимического восстановления и датчик определения объема травильного раствора в травильной машине по сравнению с заданным уровнем. Also known is a copper etching device according to US patent N 4545847, C 25 F 5/00, 1985, containing an etching machine and an etching solution regeneration apparatus having an electrolyzer separated by an ion exchange membrane (diaphragm) into two compartments: cathode and anode, pump for supplying spent pickling solution from the pickling machine to the cathode compartment of the electrolyzer, a path for returning the recovered pickling solution to the pickling machine, a power source, a device for removing copper from the cell as it is electrochemically reduction with a sensor and determining the volume of etching solution in the etching machine compared with a predetermined level.

Данное устройство, хотя и позволяет обеспечить относительную непрерывность процесса травления, однако окно не обеспечивает стабильности процесса из-за невозможности обеспечения оперативного точного определения содержания в травильном растворе общей и одновалентной меди и соответствующей быстрой их корректировки. This device, although it allows to provide relative continuity of the etching process, however, the window does not provide process stability due to the impossibility of providing prompt accurate determination of the content of total and monovalent copper in the etching solution and their corresponding quick adjustment.

Известно также устройство для травления меди по патенту США N 4 508 599, C 25 C 1/12, 1985 г. содержащее травильную машину и установку для регенерации травильного раствора, имеющую электролизер диафрагменного типа, источник электропитания, насос для подачи отработанного травильного раствора из травильной машины в электролизер, тракт возврата восстановительного травильного раствора в травильную машину, устройство для удаления меди из электролизера и датчик содержания одновалентной меди (датчик окислительно-восстановительного потенциала). Also known is a copper pickling device according to US Pat. No. 4,508,599, C 25 C 1/12, 1985, comprising an pickling machine and a pickling solution regeneration apparatus having a diaphragm type electrolyzer, an electric power source, a pump for supplying spent pickling solution from pickling machines into the electrolyzer, a path for returning the recovery etching solution to the etching machine, a device for removing copper from the electrolyzer, and a monovalent copper content sensor (oxidation-reduction potential sensor).

Такое устройство, хотя и позволяет обеспечить непрерывное травление меди и сплавов меди с цинком при относительно небольших габаритах устройства, однако, оно не может обеспечить в автоматическом режиме достаточную точность управления процессом травления изделий из-за отсутствия четкого контроля в процессе травления содержания в травильном растворе общей меди и отсутствия системы автоматического приведения общей меди в норму при любых неожиданных условий непрерывного процесса обработки изделий. Such a device, although it allows for continuous etching of copper and copper alloys with zinc at relatively small dimensions of the device, however, it cannot automatically provide sufficient accuracy for controlling the etching process of products due to the lack of clear control during etching of the total content in the etching solution copper and the absence of a system for automatically bringing total copper back to normal under any unexpected conditions of a continuous product processing process.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату от его использования к заявляемому решению является известное устройство для травления меди по патенту США N 4 051 001, C 25 F 7/02, 1977 г. содержащее травильную машину и установку для регенерации травильного раствора, имеющую электролизер мембранного типа с ионно-обменной мембраной, источник электропитания, насос (насосную станцию) с трактами подачи травильного раствора из травильной машины в электролизер и обратно, устройство для удаления меди из электролизера и датчик содержания одновалентной меди. The closest solution in technical essence and the achieved result from its use to the claimed solution is a known copper etching device according to US patent N 4 051 001, C 25 F 7/02, 1977 containing an etching machine and an etching solution regeneration unit having membrane-type cell with an ion-exchange membrane, power supply, pump (pump station) with pickling solution supply paths from the pickling machine to and from the cell, a device for removing copper from the cell and a sensor monovalent copper content.

Такое устройство, хотя и позволяет обеспечить непрерывное травление меди, однако, оно не может обеспечить в автоматическом режиме достаточную точность управления процессом травления изделий из-за отсутствия четкого контроля в процессе травления содержания в травильном растворе общей меди и отсутствия системы автоматического приведения их в норму при любом неожиданном изменении условий непрерывного процесса обработки изделий. Although such a device allows continuous etching of copper, it cannot automatically provide sufficient accuracy for controlling the etching process of products due to the lack of precise control during etching of the content of total copper in the etching solution and the absence of a system to automatically bring them back to normal when any unexpected change in the conditions of a continuous product processing process.

Кроме того, производительность такой установки относительно низка, так как из-за низкой селективности применяемых мембран происходит попадание хлора в анодное пространство, что в свою очередь ведет к необходимости периодического слива части рабочего раствора. In addition, the performance of such an installation is relatively low, since due to the low selectivity of the membranes used, chlorine enters the anode space, which in turn leads to the need for periodic draining of part of the working solution.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, так же, как и вышеописанного способа, является увеличение выпуска высококачественных изделий (например, печатных плат) при обеспечении высокой экологической чистоты их производства. The problem to which this invention is directed, as well as the above method, is to increase the production of high-quality products (for example, printed circuit boards) while ensuring high environmental cleanliness of their production.

При осуществлении заявляемого изобретения вышеназванная задача решается получением в первую очередь технического результата, заключающегося в повышении качества обрабатываемых изделий при высокой производительности, стабильности и управляемости технологического процесса. In the implementation of the claimed invention, the above problem is solved by obtaining primarily a technical result, which consists in improving the quality of the processed products with high productivity, stability and controllability of the process.

Указанный результат достигается тем, что в известном устройстве для травления меди, содержащем травильную машину, датчик содержания одновалентной меди, электролизер мембранного типа, источник электропитания, насос с трактами подачи травильного раствора из травильной машины в электролизер и обратно и при необходимости устройство для удаления меди из электролизера. This result is achieved by the fact that in the known device for etching copper containing an etching machine, a monovalent copper content sensor, a membrane type electrolyzer, an electric power source, a pump with etching solution supply paths from the etching machine to the electrolyzer and vice versa and, if necessary, a device for removing copper from electrolyzer.

Новым является то, что в него дополнительно введены: датчик содержания общей меди, второй источник электропитания, электролизер анодно-катодного типа с общей для анода и катода электролитической ванной, полость которой через катодное отделение электролизера мембранного типа гидравлически связаны с помощью насоса, а также трактов подачи и возврата травильного раствора с травильной машиной, причем датчик общей меди подключен к травильной машине, к насосу и к первому источнику электропитания, подключенному к электролизеру мембранного типа, а датчик одновалентной меди подключен к травильной машине, к насосу и ко второму источнику электропитания, подключенному к электролизеру анодно-катодного типа. What is new is that it additionally includes: a sensor for the content of total copper, a second power source, an anode-cathode type electrolyzer with an electrolytic bath common to the anode and cathode, the cavity of which is hydraulically connected through the cathode compartment of the membrane-type electrolyzer using a pump, as well as supply and return of the pickling solution with the pickling machine, and the common copper sensor is connected to the pickling machine, to the pump and to the first power source connected to the membrane electrolyzer a, a cuprous sensor is connected to the etching machine to the pump and to the second power source connected to the cell anode-cathode type.

Очевидно, что предлагаемое устройство отличается от всех известных устройств в данной области введением дополнительного устройства для регенерации травильного раствора, выполненного и подключенного особым образом. It is obvious that the proposed device differs from all known devices in this field by the introduction of an additional device for the regeneration of the etching solution, made and connected in a special way.

Совокупность известных и вновь предложенных признаков решения позволяет обеспечить высокую степень управляемости и автоматизации технологического процесса, обеспечить высокую стабильность этого процесса и соответственно обеспечить высокое качество изготовляемых изделий при высокой производительности установки. The combination of well-known and newly proposed features of the solution allows us to provide a high degree of controllability and automation of the technological process, to ensure high stability of this process and, accordingly, to ensure high quality of manufactured products with high productivity of the installation.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства для травления меди. The drawing shows a block diagram of the proposed device for etching copper.

Устройство для травления меди состоит из травильной машины 1, имеющей рабочую емкость, конвейер для подачи и удаления обрабатываемых изделий, насос с трактами подачи и слива травильного раствора (не показаны), первой установки для регенерации травильного раствора, имеющей датчик 2 содержания общей меди (равной сумме концентраций одновалентной и двухвалентной меди), первый электролизер 3 диафрагменного типа с электролизной ванной, разделенной полупроницаемой перегородкой-мембраной на два отделения (катодное и анодное), и при необходимости с устройством для удаления восстановленной меди, первый источник 4 электропитания, насос 5 для подачи отработанного (истощенного) травильного раствора из рабочей емкости травильной машины 1 в катодное отделение "К" электролизера 3, тракт 6 возврата восстановленного травильного раствора из электролизера 3 в травильную машину 1. The copper etching device consists of an etching machine 1 having a working capacity, a conveyor for feeding and removing processed products, a pump with etching solution supply and drain paths (not shown), a first etching solution regeneration system having a total copper content sensor 2 (equal to the sum of the concentrations of monovalent and divalent copper), the first electrolyzer 3 of the diaphragm type with an electrolysis bath, divided by a semipermeable baffle-membrane into two compartments (cathode and anode), and if necessary with a device for removing reduced copper, a first power supply 4, a pump 5 for supplying the spent (depleted) pickling solution from the working capacity of the pickling machine 1 to the cathode compartment "K" of the electrolyzer 3, path 6 to return the recovered pickling solution from the electrolyzer 3 to the pickling machine 1 .

При этом датчик 2 подключен к травильной машине 1,к насосу 5 и к источнику электропитания 4, подключенному в свою очередь к электролизеру 3, второй установки для регенерации травильного раствора, имеющий датчик 7 содержания одновалентной меди (например, датчик, измеряющий окислительно-восстановительный потенциал), второй электролизер 8 анодно-катодного типа с общей для анода и катода электролизной ванной и при необходимости с устройством для удаления восстановленной меди,
Устройство имеет также второй источник 9 электропитания, тракт 10 возврата восстановленного травильного раствора из электролизера 8 в травильную машину 1, при этом датчик 7 подключен к травильной машине 1, к насосу 5 и к источнику электропитания 9, подключенному в свою очередь к электролизеру 8, причем тракт 6 возврата восстановленного травильного раствора из электролизера 3 гидравлически подключен к электролизеру 8.
In this case, the sensor 2 is connected to the etching machine 1, to the pump 5 and to the power supply 4, which in turn is connected to the electrolyzer 3, of the second installation for regenerating the etching solution, having a sensor 7 of monovalent copper content (for example, a sensor measuring the redox potential ), the second cell 8 of the anode-cathode type with a common bath for the anode and cathode and, if necessary, with a device for removing reduced copper,
The device also has a second power supply 9, a path 10 for returning the recovered pickling solution from the electrolyzer 8 to the pickling machine 1, while the sensor 7 is connected to the pickling machine 1, to the pump 5 and to the power supply 9, which is in turn connected to the electrolyzer 8, a return path 6 of the recovered pickling solution from the electrolysis cell 3 is hydraulically connected to the electrolysis cell 8.

Могут быть и другие варианты конкретного выполнения заявляемого устройства. Например, насос 5 может быть установлен в тракт 10 возврата восстановленного травильного раствора, подача травильного раствора из травильной машины в электролизер может осуществляться самотеком. Кроме этого, возможно изготовление устройства с насосной станцией из двух или более насосов, устанавливаемых по мере необходимости в различных местах устройства. Но в любом случае должен обеспечиваться заявляемый алгоритм работы устройства данного типа. There may be other options for a specific implementation of the claimed device. For example, the pump 5 can be installed in the path 10 of returning the recovered pickling solution; the pickling solution can be fed from the pickling machine to the electrolyzer by gravity. In addition, it is possible to manufacture a device with a pumping station from two or more pumps, which are installed as necessary in various places of the device. But in any case, the claimed algorithm of the device of this type should be provided.

Claims (5)

1. Способ непрерывного травления меди, включающий обработку изделия с медным покрытием травильным медно-хлоридным раствором, контроль содержания в растворе одновалентной меди, электрохимическую регенерацию отработанного раствора путем окисления одновалентной меди до двухвалентной меди и восстановления до металлической меди, возврат отрегенерированного раствора на травление, отличающийся тем, что независимо от регенерации отработанного травильного раствора осуществляют удаление избытков ионов меди (II) из травильного раствора, либо путем осаждения металлической меди, либо путем восстановления ионов меди (II) до одновалентного состояния на катоде и выделения кислорода на аноде электролизера. 1. The method of continuous etching of copper, including processing the product with a copper coating with an etching copper-chloride solution, controlling the content of monovalent copper in the solution, electrochemical regeneration of the spent solution by oxidizing monovalent copper to divalent copper and reducing to metallic copper, returning the regenerated solution to etching, different the fact that regardless of the regeneration of the spent pickling solution, excess copper (II) ions are removed from the pickling solution, or by deposition of metallic copper, or by reduction of copper (II) ions to a monovalent state at the cathode and oxygen evolution at the anode of the electrolyzer. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кислород на аноде выделяют в количестве, эквивалентном расходу кислорода на окисление продуктов травления. 2. The method according to p. 1, characterized in that the oxygen on the anode is emitted in an amount equivalent to the oxygen consumption for the oxidation of the etching products. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что регенерацию отработанного травильного раствора осуществляют одновременно с удалением избытков ионов меди (II). 3. The method according to claim 1, characterized in that the regeneration of the spent pickling solution is carried out simultaneously with the removal of excess copper (II) ions. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что начало и/или окончание регенерации отработанного травильного раствора и удаления избытков ионов меди (II) смещены по времени. 4. The method according to claim 1, characterized in that the beginning and / or end of the regeneration of the spent pickling solution and the removal of excess copper (II) ions are time-shifted. 5. Устройство для непрерывного травления меди, содержащее травильную машину, электролизер мембранного типа, соединенный с источником электропитания, насос с трактами подачи раствора из травильной машины в электролизер и обратно, датчик содержания одновалентной меди, отличающееся тем, что оно снабжено электролизером с общей электролитической ванной, вторым источником электропитания, соединенным с упомянутым электролизером, датчиком общего содержания меди, при этом ванна второго электролизера соединена с травильной машиной через насос и катодное отделение электролизера мембранного типа, а также трактами подачи травильного раствора, датчик общего содержания меди соединен с травильной машиной, первым источником электропитания и насосом, а датчик содержания одновалентной меди с травильной машиной, вторым источником электропитания и насосом. 5. A device for continuous etching of copper, containing an etching machine, a membrane type electrolyzer connected to a power source, a pump with paths for supplying solution from the etching machine to the electrolyzer and vice versa, a monovalent copper content sensor, characterized in that it is equipped with an electrolyzer with a common electrolytic bath , a second power source connected to said electrolyzer, a sensor for the total copper content, while the bath of the second cell is connected to the etching machine through a pump and the cathode compartment of the membrane type electrolyzer, as well as the etching solution supply paths, the total copper content sensor is connected to the etching machine, the first power supply and the pump, and the monovalent copper content sensor is connected to the etching machine, the second power supply and the pump.
RU94022873A 1994-06-15 1994-06-15 Method and apparatus for continuously etching copper RU2089666C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94022873A RU2089666C1 (en) 1994-06-15 1994-06-15 Method and apparatus for continuously etching copper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94022873A RU2089666C1 (en) 1994-06-15 1994-06-15 Method and apparatus for continuously etching copper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94022873A RU94022873A (en) 1996-06-27
RU2089666C1 true RU2089666C1 (en) 1997-09-10

Family

ID=20157291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94022873A RU2089666C1 (en) 1994-06-15 1994-06-15 Method and apparatus for continuously etching copper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2089666C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT523081B1 (en) * 2019-10-15 2022-02-15 David Dr Techn Konlechner Pickling steels using a membrane
CN111926334A (en) * 2020-09-08 2020-11-13 深圳市志凌伟业光电有限公司 Regeneration system and regeneration method for acidic copper chloride etching solution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4508599, кл. C 25 C 1/12, 1985. Патент США N 40510001, кл. C 25 F 7/02, 1972. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94022873A (en) 1996-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4051001A (en) Process for regenerating etching solution
US3470044A (en) Electrolytic regeneration of spent ammonium persulfate etchants
US4545877A (en) Method and apparatus for etching copper
US5478448A (en) Process and apparatus for regenerating an aqueous solution containing metal ions and sulfuric acid
US4269678A (en) Method for regenerating a cupric chloride and/or ferric chloride containing etching solution in an electrolysis cell
US4490224A (en) Process for reconditioning a used ammoniacal copper etching solution containing copper solute
CA2009130A1 (en) Method for regenerating tin or tin-lead alloy stripping compositions
JPH10317154A (en) Method for reclaiming solution for tin plating and apparatus therefor
RU2620228C1 (en) Method of electrochemical regeneration of cupro-ammonium pickling solution
JP2017002370A (en) Nickel electrodeposition recovery system
EP1633906B1 (en) Method for regenerating etching solutions containing iron for the use in etching or pickling copper or copper alloys and an apparatus for carrying out said method
US4906340A (en) Process for electroplating metals
JP2710532B2 (en) Method for synthesizing palladium amine hydroxide compound
US5705048A (en) Apparatus and a process for regenerating a CUCl2 etchant
RU2089666C1 (en) Method and apparatus for continuously etching copper
RU2715836C1 (en) Reagent-electrolysis method for regeneration of hydrochloric copper-chloride solutions of copper etching
USRE34191E (en) Process for electroplating metals
JP3110444U (en) Electrolytic recovery device for metal and electrolytic plating system
JPH0236677B2 (en)
Adaikkalam et al. The electrochemical recycling of printed-wiring-board etchants
JP2002266086A (en) Method for regenerating etchant
JP2002239554A (en) Method and apparatus for treating acidic treatment liquid and method for producing support for lithographic printing plate
US6984300B2 (en) Method for recovering useful components from electrolytic phosphate chemical treatment bath
JPH1018062A (en) Method for regenerating etching solution, device for regenerating etching solution and etching device
CA1133418A (en) Process for electrodialytically controlling the alkali metal ions in a tin-plating process