SU922178A1 - Раствор дл травлени меди и ее сплавов - Google Patents

Description

(5) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Изобретение относитс  к химической обработке поверхности металлов, в частности к размерному травлению меди и ее сплавов и может быть исполь зовано в радиоэлектронной, приборостроительной и других от|эасл х промышленности при изготовлении деталей и печатных схем. Известен раствор дл  химического травлени  меди и ее сплавов, содержа щий хлорное железо и хлорную медь Щ Однако водный раствор,содержащий FeClo и CuClrj и добавки КС1 и НС1 обеспечивает низкие скорости травлеии . Так, дл  водного раствора, содерж щего 1,3 м/л FeCI-j, , 0,5м/л CuClij и 2 м/л КС), скорость травлени  меди составл ет только k,7 мг/см -мин. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  раст вор дл  травлени  металлов, содержащий в качестве растворител  ацетонитрил (64-72 мас.), а в качестве окислител  - хлорное железо Г21. Однако скорость травлени  меди при использовании известного раствора достигает при 10®С 9.2 10 ,8 мг/см -мин. Необходимость достижени  низких температур (), перемешивани  как условий получени  вышеуказанных скоростей травлени , наконец, недостаточно высокие скорости травлени  делают раствор малоперспективным дл  практического использовани . Целью изобретени   .вл етс  увеличение скорости травлени . Поставленна  це ь достигаетс  тем, что согласно раствору, включащему хлорное железо и ацетонитрил, раствор дополнительно содержит хлорную медь и воду при следующем содержании компонентов, моль/л: Хлорное железо 0,5-2,2 Хлорна  медь 0,-1,0

Вода0,5-11,0

АцетонитрилДо 1 л

причем соотношение хлорного железа к хлорной меди составл ет {0,5-5,5):1.

Применение дл  травлени  меди смеси СиС1л и FeCl в опоеделенном соотношении позвол ет достичь резкого увеличени  скорости травлени  меди в ацетонитрильном растворе

с добавлением воды. Высокие скорости травлени  при использовании предлагаемого раствора с оптимальным соотношением и концентрацией всех компонентов, содержащего в качестве окислител  смесь CuCl и FeCIn, наиболее веро тно обеспечивают снижение энергетического уровн  вакантной орбитали окислител , на которую переходит электрон, вследствие комплек сообразовани  с участием компонентов окислител1В и ацетонитрила, что можно рассматривать как симбиотический эффект, Присуствие воды способствует диссоциации св зи металл-хлор. Такой вывод согласуетс  с результатами спектральных исследований растворов отдельных компонентов окислител  (CuClij, FeCI-j) и их смесей (в растворе смеси Си С 1(и Fed г снижаютс  интенсивности полос поглощени , соотвествующих раствору индивидуальных солей), из которых однознанно вытекает наличие комплексов с участи ем компонентов окислител . При меньшем количестве воды (0,5 моль/л), вводимой в раствор, так же как и при большем (11 моль/л) скорость травлени  меди уменьшаетс . Верхние пределы концентраций FeClJИ CuCli ограничены растворимостью этих солей а нижние малой скоростью травлени .

Зависимость скорости травлени  от соотношени  FeCl :CuCl(j имеет экстремальный характер и в выбранном интервале соотношени ,скорости травлени  наибольшие.

Раствор готов т следующим образом .

Предварительно готовитс  концентрированный (2,7-3,0 моль/л) раствор FeClj в ацетонитриле, В расчетном количестве этого раствора раствор ют соответствующую навеску CuClij и добавл ют необходимое количество воды и ацетонитрила. Процесс травлени  осуществл ют при без перемешивани  раствора.

Пример 1, Образец меди марки М-1 погружают в раствор следущего состава, моль/л: .

FeCln1,05

CuCi;0,45

НдО11,0

Ацетонитрил До 1 л

Соотношение концентраций FeClj: rCuClQ, равно 2,3:1. Суммарна  концентраци  окислител  1,5 моль/л. Скорость травлени  меди в этом растворе 20,9 мг/см -мин.

Пример 2, Образец из меди марки М-1 погружают в раствор следующего состава, модь/л: еС1в

1,05 0,5

CuClr 7,2 Ацетонитрил До 1 л

Соотношение концентрации FeCIji CuCl (2 равно 2,3 :1. Суммарна  концераци  оксилител  1,5 моль/л, скоро травлени  меди в этом растворе 29,3 мг/см мин.

Пример 3. Образец из меди марки М-1 погружают в раствор следующего состава, моль/л:

FeClj1,05

0,kS

H,iP0,5

Ацетонитрил До 1 л

Соотношение концентрации FeCln :CuClij равно 2,3:1. Суммарна  концентраци  окислител  1,5 моль/л. Скорость травлени  меди составл ет 2t,5мг/см -мин.

Пример . Образец из меди марки М-1 погружают в раствор еле-дующего состава, моль/л:

FeClj1,8

CuCIn0,8

,56

Ацетонитрил До 1 л

Соотношение концентраций FeCJj :CuClQ равно 2,3:1 Суммарна  концентраци  оксилител  2,6 моль/л. Скорость травлени  меди в этом расворе бЗ, мг/см -мин.

Пример 5. Образец из меди марки М-1 по(7ружают в раствор следующего состава, моль/л;

,5

CuCIo1,0

.5,0

Ацетонитрил До 1 л

Соотношение концентраций FeCln: :CuCln равно 0,5:1. Суммарна  концентраци  окислител  1,5 моль/л. Скорость травлени  меди в этом рас воре 18,3 мг/см -мин, П р. и м е р 6. Образец из мед марки М-1 погружают в раствор следующего состава, моль/л: Ацетонитрил До 1 л Соотношение концентраций РеСЦ :СиС1ц равно 3:1. Суммарна  концент ци  окислител  2,6 моль/л. Скорост травлени  меди составл ет 59.3 мг/см -мин, . Приведенные в табл. 1 данные иллюстрируют вли ние суммарной кон центрации окислителей, их соотноше ни  и количества добавленной воды на скорость травлени  меди в ацето нитрильном растворе. Далее опробуют растворы, содерж щие только один окислитель: или CuClij, Пример 8. Образец из меди марки М-1 погружают в раствор следующего состава, моль/л: ,8 . ,56 Ацетонитрил До 1 л Скорость травлени  в этом растврре 11,6 мг/см -мин. Пример 9. Образец из меди марки М-1 погружают в раствор след щего состава, моль/л: Пример 7. Образец из меди марки М-1 погружают в раствор следующего состава, моль/л: РеСТз 2,2 СиС1л 0,1 Hqp 5,56 Ацетонитрил До 1 л Соотношение концентраций РеСЦ: :CuClijpaBHO 5,5:1. Суммарна  концент раци  окислител  2,6 моль/л. Скорость травлени  меди составл ет 23,5 мг/см Мин, Результаты опробовани  этих растворов сведены в табл. 1, CuCln 0,72 Н,1р 5,56 Ацетонитрил До 1 л Скорость травлени  в растворе 2 ,k мг/см -мин. Результаты опробований (растворов по примерам 4, и 9 представлены в табл. 2« Из табл.-2 видно, что скорости травлени  в растворе, содержащем СиС1т (6,1 мг/см -мин) значительно выше (более чем в k раза) суммы скоростей травлени  в. растворах содержащих отдельные вещества РеСЦи СиС в соответствующем количестве. Скорость травлени  в растворе, содержащем только PeCl 11 ,6 мг/см -мин. Скорость травлени  в растворе, содержащем только - 2, мг/см -мин. Суммарна 

I 9221788

скорость травлени  1,6 мг/смОднако в растворе, содержащем

мин + 2,4 мг/см мин - 14,0 мг/см. FeCljS тех же концентраци х, Таким образом, раствор, полученный при добавлении известного компонента (CuClQ.) к известному же веществу (РеСЦ), про вл ет окислитель ную активность, превосход щую активность отдельных компонентов. Возможность получени  такого эффекта при добавлении РеСЦ в другие травильные растворы ранее ;не была описана. Использование предлагаемого раствора дл  травлени  меди обеспечивает увеличение скорости Травлени  меди (в известном растворе скорость травлени  составл ет 10 ,9 мг/см мин), уменьшение времени травлени  (врем  травлени  печатных плат с медной, фольгой толщиной 50 мкм составл ет в предлагаемом растворе 0,7:2,4 мин, в известном растворе 4 ,1:4,8 мин), повышение качества травлени  за счет улучшени  размерности травлени  и увеличение произво дительности травильных установок за счет уменьшени  времени травлени .

скорость травлени  63,4 мг/см -мин.

Claims (2)

1. Таблиц а 2 Формула изобретени  Раствор дл  травлени  меди и ее сплавов,включающий хлорное железо и ацетонитрил, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости травлени , он дополнительно содержит хлорную медь и воду при следующем содержании компонентов,моль/л: Хлорное железо 0,5-2,2 Хлорна  медь 0,4-1,0 Вода0,5-11,0 Ацетонитрил До 1 л причем соотношение хлорного железа к хлорной меди составл ет (0,5 5 ,5):1. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Т, Коррози  и защита от коррозии , 1970, № 12, К 167.
2. 2. Коррози  и защита от коррозии , 1977, N6, К 235.