4.6.3.Травильный раствор на основе персульфата аммония

Этот раствор применяется для удаления меди с плат, проводники которых защищены сплавом олово—свинец или серебром. Процесс травления может быть описан следующим суммарным уравнением:

Cu+(NH₄)₂S₂O₈ CuS0₄+(NH₄)₂S0₄

Так как с возрастанием температуры увеличивается скорость разложения персульфата аммония, то оптимальной температурой процесса следует считать 318... 323К.

При введении хлоридных добавок в раствор персульфата аммония (обычно в 25%-ный рас твор персульфата аммония вводят 3% NaCl) увеличивается скорость травления, снижается зубчатость края. Определить момент, когда следует добавлять хлорид в раствор пер­сульфата аммония, несложно. Первоначально раствор прозрачен, затем становится голубым и постепенно переходит в зеленый, после чего в ванну добавляют хлориды. Установлено, что травление в персульфате аммония дает большое подтравливание проводников. Особенно ве­лико оно в том случае, когда для защиты проводников применяется серебро, что объясняется работой активной гальванической пары медь—серебро, разность, потенциалов которой составляег 0,35 В.

В последнее время разработаны добавки, позволяющие уменьшить подтравливание в 10... 12 раз: метил-азол, амино-триазол, диметил-триазол, изопропил-триазол и т. д. Коэффи­циент травления нового травильного раствора 2,5 ... 3,5, а старых растворов 0,3 ... 0,4.

Дальнейшее усовершенствование персульфатных растворов проводилось как для устранения потемнения луженых проводников, так и для облегчения последующего осветления оловянно-свинцовых покрытий. Потемнение устраняется при травлении в растворе со­става (моль/л): персульфат аммония- 0,117, этилендиамин— 0,266.

Осветление оловянно-свинцовых покрытий происходит значительно быстрее и пол­нее, если при травлении используется раствор персульфата аммония с добавкой фосфорной кислоты.

Применяется регенерация отработанных травильных растворов на основе персульфа­та аммония. При этом эффективность использования персульфата аммония увеличивается на 90%. Разработано несколько способов регенерации раствора на основе персульфата ам­мония.. Многократное корректирование травильного раствора экономически выгодно, так как не требует создания сложных систем для отделения солей. Медь из отработанного рас­твора может быть извлечена электролизом. Предельное содержание меди в отработанном растворе персульфата аммония составляет 45.. .50 кг/м .

Преимущества раствора: дешевый (на 30...40% дешевле хлорного железа), быстро и легко приготовляется на рабочем месте, прозрачный и невязкий, в процессе травления не об­разуется шлама, легко подвергается регенерации.

Недостатки раствора: большое подтравливание медных проводников; образование кристаллического осадка на вытравленной поверхности после растворения в персульфате аммония некоторого количества меди, что приводит к дополнительной операции—обработке плат в 10%-ной серной кислоте; значительная зубчатость края у элементов схемы, так как скорость травления выше на участках между зернами меди, чем на поверхности самих зерен; образование смеси ядовитых газов; по мере накопления меди в растворе скорость травления резко снижается; необходимость контроля теплового режима и периодической корректиров­ки раствора хлоридами.