RU2580770C2 - Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate - Google Patents

Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate Download PDF

Info

Publication number
RU2580770C2
RU2580770C2 RU2014135953/02A RU2014135953A RU2580770C2 RU 2580770 C2 RU2580770 C2 RU 2580770C2 RU 2014135953/02 A RU2014135953/02 A RU 2014135953/02A RU 2014135953 A RU2014135953 A RU 2014135953A RU 2580770 C2 RU2580770 C2 RU 2580770C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tin
copper
solution
lead
removal
Prior art date
Application number
RU2014135953/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014135953A (en
Inventor
Константин Юрьевич Фроленков
Ольга Валерьевна Кирсанова
Андрей Юрьевич Винокуров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет -учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет -учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет -учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК")
Priority to RU2014135953/02A priority Critical patent/RU2580770C2/en
Publication of RU2014135953A publication Critical patent/RU2014135953A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580770C2 publication Critical patent/RU2580770C2/en

Links

Landscapes

  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: selective etching agent for removal of tin-lead coatings from copper base contains H[BF4] (40% solution) 910-930 ml/l, H2O2 (35% solution) 70-90 ml/l, Cu(NO3)2 0.03-0.04 g/l, KF 5-8 g/l, NaNO3 5.5-7.5 g/l, oleox-5 0.6-0.7 g/l.
EFFECT: invention makes it possible to increase selectivity of etching of galvanic tin-lead coatings with copper base due to reduction of copper etching rate.
1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии химической обработки металлов и предназначено для использования в производстве печатных плат с защитной паяльной маской по меди.The invention relates to the technology of chemical processing of metals and is intended for use in the manufacture of printed circuit boards with a protective solder mask for copper.

Известен селективный травитель для снятия гальванических оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий азотную кислоту, железо азотнокислое, натрий хлористый и ион олова (см. патент РФ №2257424, МПК С23F 1/30, опубл. 2005).Known selective etchant for removing galvanic tin-lead coatings from a copper base, containing nitric acid, iron nitrate, sodium chloride and tin ion (see RF patent No. 2257424, IPC C23F 1/30, publ. 2005).

Этот раствор позволяет удалять оловянно-свинцовые покрытия с большой скоростью, однако, вызывает растравливание поверхности меди в отверстиях печатной платы.This solution allows you to remove tin-lead coatings with high speed, however, it causes etching of the surface of copper in the holes of the printed circuit board.

Наиболее близким к предлагаемому травителю по технической сути и достигаемому результату является раствор для снятия оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий борфтористоводородную кислоту 950-970 мл/л; перекись водорода 30-50 мл/л; нитрат меди (II) 0,03-0,04 г/л; фторид калия 5-8 г/л и нитрат натрия 5,5-7,5 г/л (см. патент РФ №2351689, МПК С23F 1/30, опубл. 2009).Closest to the proposed etchant in technical essence and the achieved result is a solution for removing tin-lead coatings from a copper base, containing hydrofluoric acid 950-970 ml / l; hydrogen peroxide 30-50 ml / l; copper (II) nitrate 0.03-0.04 g / l; potassium fluoride 5-8 g / l and sodium nitrate 5.5-7.5 g / l (see RF patent No. 2351689, IPC C23F 1/30, publ. 2009).

Недостатком указанного раствора является относительно низкая селективность травления, а также образование пленки шлама, снижающей скорость удаления оловянно-свинцового покрытия.The disadvantage of this solution is the relatively low selectivity of etching, as well as the formation of a film of sludge, which reduces the rate of removal of tin-lead coating.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении селективности травления гальванических оловянно-свинцовых покрытий с медной основы.The problem to which the invention is directed, is to increase the selectivity of etching of galvanic tin-lead coatings from a copper base.

Это достигается тем, что селективный травитель для снятия оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий борфтористоводородную кислоту, перекись водорода, нитрат меди (II), фторид калия и нитрат натрия, согласно изобретению дополнительно содержит в качестве ингибитора процесса растворения меди олеокс-5 (ТУ №6-14-314-85), при содержании компонентов:This is achieved by the fact that a selective etchant for removing tin-lead coatings from a copper base containing hydrofluoric acid, hydrogen peroxide, copper (II) nitrate, potassium fluoride and sodium nitrate, according to the invention additionally contains oleox-5 as an inhibitor of copper dissolution ( TU No. 6-14-314-85), with the content of the components:

H[BF4] (40%-ный раствор), мл/лH [BF 4 ] (40% solution), ml / l 910-930910-930 Н2О2 (35%-ный раствор), мл/лH 2 O 2 (35% solution), ml / l 70-9070-90 Cu(NO3)2, г/лCu (NO 3 ) 2 , g / l 0,03-0,040.03-0.04 KF, г/лKF, g / l 5-85-8 NaNO3, г/лNaNO 3 , g / l 5,5-7,55.5-7.5 олеокс-5, г/лoleox-5, g / l 0,6-0,70.6-0.7

Олеокс-5 обеспечивает защиту медной поверхности от окисления в процессе хранения и пайки. Причем он взаимодействует исключительно с медью, не адсорбируясь на паяльной маске или диэлектрике, являясь тем самым ингибитором коррозии меди. При этом обеспечивается хорошее смачивание, что позволяет получить полублестящую или блестящую поверхность медной основы, пригодную для последующего осаждения нового покрытия без предварительной механической обработки.Oleox-5 protects the copper surface from oxidation during storage and soldering. Moreover, it interacts exclusively with copper, not adsorbing on a solder mask or dielectric, thereby being an inhibitor of copper corrosion. This ensures good wetting, which allows you to get a semi-shiny or shiny surface of the copper base, suitable for subsequent deposition of a new coating without prior mechanical processing.

Использование изобретения позволит существенно снизить риск уничтожения металлизации в отверстиях печатных плат, а, следовательно, повысить выход годных при производстве электронных изделий.The use of the invention will significantly reduce the risk of destroying metallization in the holes of the printed circuit boards, and, therefore, increase the yield in the manufacture of electronic products.

Заявляемый травитель погружного типаThe inventive etch submersible type

Необходимо покачивание заготовок печатных плат в направлении, перпендикулярном плоскости их поверхности. Это приводит к тому, что раствор прокачивается через отверстия печатной платы, а следовательно, интенсифицируется процесс травления в них сплава олово-свинец. Снятие оловянно-свинцового покрытия осуществляют, погружая печатные платы в ванну с травителем при температуре 18-30°С.It is necessary to swing the blanks of the printed circuit boards in the direction perpendicular to the plane of their surface. This leads to the fact that the solution is pumped through the holes of the printed circuit board, and therefore, the etching process of the tin-lead alloy in them is intensified. Removing the tin-lead coating is carried out by immersing the printed circuit boards in the bath with the etchant at a temperature of 18-30 ° C.

Для экспериментальной проверки заявляемого травителя было приготовлено три раствора предлагаемого состава и один раствор - прототип.For experimental verification of the inventive etchant was prepared three solutions of the proposed composition and one solution is a prototype.

При температуре 20-25°С готовят 40%-ный раствор борфтористоводородной кислоты. Добавляют требуемое количество 35%-ного раствора перекиси водорода, сухих солей и олеокса-5. Перемешивают раствор до полного растворения солей и дают отстояться в течение часа.At a temperature of 20-25 ° C, a 40% solution of hydrofluoric acid is prepared. Add the required amount of a 35% solution of hydrogen peroxide, dry salts and oleox-5. Stir the solution until the salts are completely dissolved and let stand for one hour.

Концентрацию ионов меди и свинца в растворе после травления печатных плат определяли методом инверсионной вольтамперометрии на вольтамперометрическом анализаторе «Экотест-ВА» (свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.31.002.A №15902, зарегистрировано в Государственном реестре средств измерений под №16997-03) с использованием углеродного макроэлектрода. Затем полученные данные пересчитывают на весь объем травителя и протравленную поверхность печатных плат и определяют среднюю скорость травления меди и свинца с единицы поверхности печатной платы. Параллельно на аналитических весах осуществляют контроль веса печатных плат в результате травления. Содержание компонентов и результаты испытаний приведены в таблице.The concentration of copper and lead ions in the solution after etching of the printed circuit boards was determined by the inversion voltammetry method on an Ecotest-VA voltammetric analyzer (certificate of type approval of measuring instruments RU.C.31.002.A No. 15902, registered in the State Register of Measuring Instruments under No. 16997- 03) using a carbon macroelectrode. Then, the obtained data are recounted for the entire volume of the etchant and the etched surface of the printed circuit boards and the average etching rate of copper and lead from a unit surface of the printed circuit board is determined. In parallel, the analytical weights control the weight of the printed circuit boards as a result of etching. The content of the components and the test results are shown in the table.

ТаблицаTable Маркировка травителяEtcher marking Содержание компонентовComponent Content Скорость травления, мкм/минThe etching rate, microns / min H[BF4], мл/лH [BF 4 ], ml / l Н2О2, мл/лH 2 O 2 , ml / l Cu(NO3)2, г/лCu (NO 3 ) 2 , g / l KF, г/лKF, g / l NaNO3, г/лNaNO 3 , g / l Олеокс-5, г/лOleox-5, g / l Сплав олово-свинецTin-Lead Alloy МедьCopper Состав 1Composition 1 930930 7070 0,030,03 66 7,57.5 0,70.7 4,04.0 0,100.10 Состав 2Composition 2 910910 9090 0,040.04 77 5,55.5 0,60.6 4,54,5 0,100.10 Состав 3Composition 3 920920 8080 0,0350,035 77 6,56.5 0,650.65 4,54,5 0,120.12 ПрототипPrototype 960960 4040 0,0350,035 6,56.5 6,56.5 -- 3,53,5 0,250.25

Из таблицы видно, что применение в качестве ингибитора травления меди в заявляемом травителе олеокса-5 позволяет более чем в два раза снизить скорость травления меди по сравнению с прототипом.The table shows that the use as an inhibitor of etching of copper in the inventive etchant oleox-5 can more than halve the rate of etching of copper compared with the prototype.

Claims (1)

Селективный травитель оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий борфтористоводородную кислоту, перекись водорода, нитрат меди (II), фторид калия и нитрат натрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в качестве ингибитора травления меди олеокс-5 при следующем содержании компонентов:
H[BF4] (40%-ный раствор), мл/л 910-930 Н2О2 (35%-ный раствор), мл/л 70-90 Cu(NO3)2, г/л 0,03-0,04 KF, г/л 5-8 NaNO3, г/л 5,5-7,5 олеокс-5, г/л 0,6-0,7
Selective etch of tin-lead coatings from a copper base containing hydrofluoric acid, hydrogen peroxide, copper (II) nitrate, potassium fluoride and sodium nitrate, characterized in that it additionally contains oleox-5 as an etching agent for copper in the following components:
H [BF 4 ] (40% solution), ml / l 910-930 H 2 O 2 (35% solution), ml / l 70-90 Cu (NO 3 ) 2 , g / l 0.03-0.04 KF, g / l 5-8 NaNO 3 , g / l 5.5-7.5 oleox-5, g / l 0.6-0.7
RU2014135953/02A 2014-09-03 2014-09-03 Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate RU2580770C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135953/02A RU2580770C2 (en) 2014-09-03 2014-09-03 Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135953/02A RU2580770C2 (en) 2014-09-03 2014-09-03 Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014135953A RU2014135953A (en) 2016-03-27
RU2580770C2 true RU2580770C2 (en) 2016-04-10

Family

ID=55638524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014135953/02A RU2580770C2 (en) 2014-09-03 2014-09-03 Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580770C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690871C1 (en) * 2018-07-10 2019-06-06 Алексей Игоревич Буянов Selective etcher of multi-composite electrolytic coatings based on tin and lead

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU773063A1 (en) * 1979-02-15 1980-10-23 Предприятие П/Я А-7438 Solution for removing tin-lead plating from copper base
DE3517382C2 (en) * 1984-06-18 1989-08-31 Kapsch Ag, Wien, At
DE4100839A1 (en) * 1991-01-14 1992-07-16 Basf Ag Aq. acidic oxidising bath for removing tin@ or alloy layers - from printed circuit boards, contg. phenyl or benzyl quat. ammonium salt to prevent corrosion of copper
RU2257424C2 (en) * 2003-09-01 2005-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Марс" Solution for stripping tin-lead coatings from copper base
RU2351689C1 (en) * 2008-02-18 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Preferential etch of galvanic tin-and-leaden of coatings from copper basis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU773063A1 (en) * 1979-02-15 1980-10-23 Предприятие П/Я А-7438 Solution for removing tin-lead plating from copper base
DE3517382C2 (en) * 1984-06-18 1989-08-31 Kapsch Ag, Wien, At
DE4100839A1 (en) * 1991-01-14 1992-07-16 Basf Ag Aq. acidic oxidising bath for removing tin@ or alloy layers - from printed circuit boards, contg. phenyl or benzyl quat. ammonium salt to prevent corrosion of copper
RU2257424C2 (en) * 2003-09-01 2005-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Марс" Solution for stripping tin-lead coatings from copper base
RU2351689C1 (en) * 2008-02-18 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Preferential etch of galvanic tin-and-leaden of coatings from copper basis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690871C1 (en) * 2018-07-10 2019-06-06 Алексей Игоревич Буянов Selective etcher of multi-composite electrolytic coatings based on tin and lead

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014135953A (en) 2016-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE452329B (en) SOLUTION TO REMOVE TIN OR A SOLAR METAL OF A TIN-LEAD ALLOY FROM A COPPER OR NICKEL BASE
US8980121B2 (en) Etching liquid for a copper/titanium multilayer thin film
ES2410811T3 (en) Method to separate silver from a printed circuit board
JPH0151548B2 (en)
WO2013187363A1 (en) Flux composition, liquid flux, resin flux cored solder, and solder paste
JP5360703B2 (en) Etching solution
JP2014212319A5 (en)
US7393461B2 (en) Microetching solution
JP6403791B2 (en) Compositions and methods for microetching of copper and copper alloys
RU2580770C2 (en) Selective gel for removal of tin-lead coatings from copper substrate
TWI460311B (en) Nickel-chromium alloy stripper for flexible wiring boards
JPS6316223B2 (en)
RU2470093C1 (en) Selective etchant for removal of tin-and-leaden coatings from copper base
JPH11158660A (en) Composition for removing solder and tin from printed circuit board and method therefor
RU2351689C1 (en) Preferential etch of galvanic tin-and-leaden of coatings from copper basis
TWI606760B (en) Circuit board processing method and printed circuit board manufactured by the method
TW201823516A (en) Etching fluid composition and etching method
KR20110091452A (en) Silver treatment agent, silver treatment method, and conductive pattern forming method
KR100938735B1 (en) Solution for Detaching Nickel or Nickel Alloy
RU2820637C1 (en) Solution for removing nickel-phosphorus coating from copper or copper-containing substrate
JP2012229460A (en) Treatment agent for copper or copper alloy surface
US2954289A (en) Dissolving of nickel-phosphorous alloys
JP6715246B2 (en) Displacement preventive agent for electrolytic hard gold plating solution and electrolytic hard gold plating solution containing the same
WO2020079977A1 (en) Surface treatment solution, and method for treating surface of nickel-containing material
JPH0697628A (en) Peeling method of water-soluble dry film

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160904