SU1157146A1 - Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte - Google Patents

Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte Download PDF

Info

Publication number
SU1157146A1
SU1157146A1 SU833626089A SU3626089A SU1157146A1 SU 1157146 A1 SU1157146 A1 SU 1157146A1 SU 833626089 A SU833626089 A SU 833626089A SU 3626089 A SU3626089 A SU 3626089A SU 1157146 A1 SU1157146 A1 SU 1157146A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
copper
electrolyte
cleaning
cathode
stage
Prior art date
Application number
SU833626089A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Пресняков
Владимир Евлампиевич Бахирев
Татьяна Владимировна Сердюкова
Ирина Викторовна Солодовникова
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5353
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 Предприятие П/Я М-5353 filed Critical Предприятие П/Я М-5353
Priority to SU833626089A priority Critical patent/SU1157146A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1157146A1 publication Critical patent/SU1157146A1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ И ОДНОВРЕМЕННОЙ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОЛИТА ОТ ПРИМЕСЕЙ путем раздельного пропускани  тока через катод и анод на стадии меднени  и через анод и дополнительный электрод катод на стадии очистки, о т л ичающийс  тем, что, с целью снижени  потерь металла и повышени  эффективности очистки, на стадии меднени  пропускают посто нный ток, а на стадии очистки - периодический переменный ток разной пол рности с одинаковой формой полупериодов.THE METHOD OF GALVANICAL COPPERING AND SIMULTANEOUS CLEANING OF ELECTROLYTE FROM IMPURITIES by passing current through the cathode and the anode separately at the copper-plating stage and through the anode and additional electrode at the purification stage, which is tallerted by the fact that the copper stages pass a constant current, and at the cleaning stage a periodic alternating current of different polarity with the same half-period form.

Description

:л VI: l VI

Эд 11 Изобретение относитс  к электролитическому нанесению металлических покрытий, преимущественно к очистке электролитов гальванического меднени  печатных плат от металлических и органических примесей, накапливаю щихс  в рабочем растворе в процессе производства. Известны способы очистки электро литов от органических примесей в пр цессе осаждени  металлов на печатные платы обработкой активированным углем или перекисью водорода 1Д. Недостатками этих способов  вл ю с  невозможность непрерывной очистки в рабочей ванне и невозможность извлечени  неорганических примесей. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ гал ванического меднени  и одновременной очистки электролита от примесей преимущественно включающий раздельное пропускание тока на стадии меднени  и стадии очистки при использовании дополнительного электрода сетчатого катода, при этом примен ю импульсный ток переменной пол рности при соотношении пр мого и обратного импульсов 2:1, пр мой импульс пропускают через основной катод и анод, а обратный импульс - через дополнительный катод и основной катод , который на этой стадии работае анодом 2J . Недостатками известного способа  вл ютс  осаждение вместе с примес  ми на дополнительном катоде значительного количества металла, а также недостаточна  эффективность извл чени  органических примесей, ухудшающих качество осаждаемых металлов по мере накоплени - примесей в элект ролите. Цель изобретени  - снижение поте осаждаемого металла в процессе элек рохимической очистки и повышение эффективности очистки электролита от примесей. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу гальваническог меднени  и одновременной очистки электролита от примесей путем раздельного пропускани  тока через катод и анод на стадии меднени  и через анод и дополнительный электрод - катод на стадии очистки, на стадии меднени  пропускают посто нный ток, а на стадии очистки периодический переменный ток разной пол рности с одинакбвой формой полупериодов . Периодический ток может быть применен произвольной формы (пр моугольной , пилообразной, синусоидальной и др.) с равными полупериодами. Технологически наиболее целесообразно применение периодического тока синусоидальной формы, например переменного тока промьшшенной частоты 50 Гц. Согласно способу в одной ванне осуществл ют процесс осаждени  металла , в данном случае меди, одновременно очища  электролит от примесей за счет использовани  дополнительного сетчатого электрода. В положительном прлупериоде дополнительный электрод  вл етс  катодом, на котором происходит осаждение меди. Вместе с медью на этот же электрод осаждаютс  металлические примеси, в том числе и сто щие в р ду напр жений левее меди. Одновременно с электрохимическими процессами на поверхности дополнительного электрода осуществл етс  адсорбци  органических молекул, наход щихс  в электролите . Электролиты меднени  в производстве печатных плат, как правило , загр знены органическими компонентами фоторезиста печатных плат, такими, как бензофенон, кетон Михлера , олигоэфиракрилат. Эти органические соединени  обладают дипольным моментом, что позвол ет им с ионами меди образовывать комплекв, имеющий положительный зар д. В катодный полупериод така  комплексна  молекула разр жаетс  на поверхности электрода , что обеспечивает повышение эффективности включени  органики в катодный осадок за счет специфической адсорбции. В анодный полупериод растворение меди с дополнительного электрода происходит преимущественно на участках , не блокированных органическими примес ми, что более энергетически выгодно. Поскольку увеличиваетс  рост и количество адсорбированных и включенных в осадок органических молекул, то происходит уменьшение их в растворе. Попеременное осаждение и растворение металла приводит к наращиванию на дополнительном электроде сло меди с повышенной концентрацией органических примесей, что в итоге обеспечивает снижение потерь металла анода и повышение эффективности очистки. Соотношение скоростей осаж дени  и растворени  дополнительного электрода определ етс  формой тока, примен емого дл  очистки, а анода, используемого в гальваническом процессе , - формой тока, примен емого дл  осаждени  металла на печатные платы. Пример 1. В гальванической ванне с сернокислым электролитом меднени , содержащим 150 г/л CuSO и 100 г/л . осуществл ют одновременное гальваническое меднение заготовок печатных плат и очист ку электролита от примесей периодическим током переменной пол рности с частотой 50 Гц. Эффективное значе ние тока в положительном полупериоде вдвое больше, чем в.отрицательном и составл ет 1.32 А. Обеспечиваетс  раздельное пропускание пр мо го и обратного импульса через анод и дополнительный катод. Количество пропущенного электричества составл ет 5 А/ч на 1л электролита. Дан64 ный режим обеспечивает очистку от неорганических примесей. Данные по качеству полученных осадков приведены в табл. 1. Пример2.В гальванической ванне с тем составом, что и в примере 1, осуществл ют одновременное гальваническое меднение заготовок печатных плат посто нным током 6А и очистку электролита от примесей периодическим током с равными полупериодами частотой 50 Гц. Эффективное значение периодического тока 1 А. Выход металла по току на дополнительном катоде составл ет 1%, что обеспечивает максимальное снижение потерь металла и наиболее высокую эффективность очиСтки электролита от примесей. Предлагаемый способ применим и дл  других типов электролитов меднени . Результаты исследовани  приведены в табл. 2. Экономический эффект от использовани  изобретени  может быть получен за счет снижени  потерь металла, осаждаемого в гальваническом процессе , на 5-7%, повьш ени  выхода годной продукции на 2-3% и повьшени  эффективности использовани  гальванических ванн на 1,5-2%. Таблица 1Ed 11 The invention relates to the electrolytic deposition of metallic coatings, mainly to the purification of electroplating plating of printed circuit boards from metallic and organic impurities that accumulate in the working solution during the production process. There are known methods for the purification of electrolytes from organic impurities during the deposition of metals on printed circuit boards by treatment with activated carbon or hydrogen peroxide 1D. The disadvantages of these methods are the impossibility of continuous cleaning in the working bath and the impossibility of extracting inorganic impurities. The closest to the invention with the technical essence and the achieved result is the method of galvanic copper plating and simultaneous purification of the electrolyte from impurities, mainly including separate current passing at the copper plating stage and the cleaning stage when using an additional electrode of the cathode cathode. the ratio of forward and reverse pulses is 2: 1, the forward pulse is passed through the main cathode and the anode, and the reverse pulse through the additional cathode and the main cathode, which at this stage works as the anode 2J. The disadvantages of this method are the precipitation of a significant amount of metal with impurities at the additional cathode, as well as the insufficient efficiency of extracting organic impurities that deteriorate the quality of the deposited metals as they accumulate in the electrolyte. The purpose of the invention is to reduce the sweat of the deposited metal in the process of electrochemical cleaning and increase the efficiency of electrolyte purification from impurities. This goal is achieved by the method of electroplating and simultaneous purification of electrolyte from impurities by separately passing current through the cathode and anode at the copper plating stage and through the anode and additional electrode - cathode at the purification stage, at the copper plating stage they pass DC and cleaning periodic alternating current of different polarity with the same half-cycle form. Periodic current can be applied in any form (rectangular, sawtooth, sinusoidal, etc.) with equal half periods. Technologically, the most appropriate use of a periodic current of sinusoidal form, for example, alternating current of an industrial frequency of 50 Hz. According to the method, in one bath, the process of metal deposition, in this case copper, is carried out, simultaneously cleaning the electrolyte from impurities by using an additional mesh electrode. In the positive period, the additional electrode is the cathode on which copper is deposited. Together with copper, metallic impurities are deposited on the same electrode, including those in the voltage range to the left of copper. Simultaneously with the electrochemical processes, the organic molecules in the electrolyte are adsorbed on the surface of the additional electrode. Copper electrolytes in the production of printed circuit boards are usually contaminated with organic photoresist components of printed circuit boards, such as benzophenone, Michler's ketone, and oligoether acrylate. These organic compounds have a dipole moment, which allows them to form complexes with copper ions with a positive charge. In the cathode half-period, such a complex molecule is discharged on the electrode surface, which improves the efficiency of organic matter incorporation into the cathode sediment due to specific adsorption. In the anodic half-period, the dissolution of copper from an additional electrode occurs predominantly in areas not blocked by organic impurities, which is more energetically favorable. As the growth and the amount of organic molecules adsorbed and incorporated into the sediment increase, they decrease in solution. Alternating deposition and dissolution of the metal leads to an increase in the copper layer on the additional electrode with a high concentration of organic impurities, which ultimately reduces the loss of the anode metal and increases the cleaning efficiency. The ratio of the rates of deposition and dissolution of the additional electrode is determined by the shape of the current used for cleaning, and the anode used in the electroplating process, the shape of the current used for deposition of the metal on the printed circuit boards. Example 1. In a galvanic bath with copper sulfate electrolyte containing 150 g / l CuSO and 100 g / l. they carry out simultaneous galvanic copper plating of printed circuit board blanks and purify the electrolyte from impurities by a periodic current of variable polarity with a frequency of 50 Hz. The effective value of the current in the positive half-period is twice as much as in the negative and is 1.32 A. A separate transmission of the direct and reverse pulses through the anode and the additional cathode is provided. The amount of electricity passed is 5 A / h per liter of electrolyte. This mode provides cleaning from inorganic impurities. Data on the quality of the precipitation is given in table. 1. Example 2. In a galvanic bath with the composition as in Example 1, a simultaneous galvanic copper plating of PCB blanks with a constant current of 6A is carried out and the electrolyte is cleaned from impurities with a periodic current with equal half-periods with a frequency of 50 Hz. The effective value of the periodic current is 1 A. The current output of the metal at the additional cathode is 1%, which ensures the maximum reduction of metal losses and the highest efficiency of electrolyte cleaning from impurities. The proposed method is applicable to other types of copper electrolytes. The results of the study are shown in Table. 2. The economic effect of using the invention can be obtained by reducing the loss of metal deposited in the electroplating process by 5-7%, increasing the yield of usable products by 2-3% and increasing the efficiency of using electroplating baths by 1.5-2% . Table 1

0,66 0.66

42,6 1,0 0,942.6 1.0 0.9

5 0,175 0.17

20 3020 30

1,83 1,791.83 1.79

1,0 1.0

1,0 1,0 1,0 1,0 1,01.0 1.0 1.0 1.0 1.0

.Таблица2.Table 2

30thirty

1,791.79

28-3028-30

1,781.78

1,801.80

30thirty

Claims (1)

СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ И ОДНОВРЕМЕННОЙ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОЛИТА ОТ ПРИМЕСЕЙ путем раздельного пропускания тока через катод и анод на стадии меднения и через анод и дополнительный электрод катод на стадии очистки, о т л ичающийся тем, что, с целью снижения потерь металла и повышения эффективности очистки, на стадии меднения пропускают постоянный ток, а на стадии очистки - периодический переменный ток разной полярности с одинаковой формой полупериодов.METHOD OF GALVANIC COPPER AND SIMULTANEOUS CLEANING OF ELECTROLYTE FROM IMPURITIES by separately passing the current through the cathode and anode at the copper stage and through the anode and additional electrode, the cathode at the cleaning stage, which means that, in order to reduce metal losses and increase the cleaning efficiency, the copper plating stages allow direct current to pass through, while the cleaning stage passes periodic alternating current of different polarity with the same half-cycle shape.
SU833626089A 1983-07-25 1983-07-25 Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte SU1157146A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833626089A SU1157146A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833626089A SU1157146A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1157146A1 true SU1157146A1 (en) 1985-05-23

Family

ID=21075897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833626089A SU1157146A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1157146A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2649996A1 (en) * 1989-07-24 1991-01-25 Omi Int Corp CYANIDE-FREE COOKING PROCESS
RU2586370C1 (en) * 2014-12-02 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) Method of electroplating copper coatings

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Ecans Р. The physical conditioning of electroplating. . Finish, 1981, 34, № 9, p. 45-46, 48-A9. 2. Авторское свидетельство СССР № 369175, кл. С 25 D 21/18, 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2649996A1 (en) * 1989-07-24 1991-01-25 Omi Int Corp CYANIDE-FREE COOKING PROCESS
RU2586370C1 (en) * 2014-12-02 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) Method of electroplating copper coatings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4306952A (en) Electrolytic process and apparatus
CN105523668A (en) PCB ammonia-nitrogen wastewater zero discharge treatment method and device thereof
CN102719876A (en) Purifying treatment method of nickel plating solution
US4389286A (en) Alkaline plating baths and electroplating process
SU1157146A1 (en) Method of copper electroplating and simultaneous removal of admixtures from electrolyte
KR20030081511A (en) Method and apparatus for recovering metals by means of pulsating cathode currents, also in combination with anodic coproduction processes
CN1796615A (en) Method of cyclic electrolysis process in constant electric potential in use for purifying electroplating solution
Choi et al. Production of ultrahigh purity copper using waste copper nitrate solution
CN1042150C (en) Technology method of producing nickel foil with electrolysis method
CN114959833B (en) Method for surface anodic oxidation antibacterial treatment of titanium and titanium alloy
JPH08500394A (en) Electrolytic oxidizer
JPS6357520B2 (en)
JPH06256999A (en) Method for recovering and regenerating tin plating liquid
WO1995023880A1 (en) Treatement of electrolyte solutions
JPS62297492A (en) Method for plating aluminum by electrolytic activation
JP2540110B2 (en) Electro aluminum plating method
US4302319A (en) Continuous electrolytic treatment of circulating washings in the plating process and an apparatus therefor
SU1456371A1 (en) Method of purifying waste water from hexavalent chromium
RU2750654C1 (en) Method for regeneration of nitrate-ammonium solution of removing cadmium coatings
SU929582A1 (en) Process for purifying effluents
SU1675216A1 (en) Method of cleaning sewage from lead ions
JPH10202243A (en) Method and device for treating waste water by electric discharge electrolytic heating
SU1585357A1 (en) Method of purifying flushing water of electroplating shops from ions of heavy and nonferrous metals
RU1804450C (en) Method of cleaning waste water of ions of hexavalent chromium
DE19820001C2 (en) Process for removing metal layers on metal, glass, ceramics and plastic parts