Патент на изобретение №2351689

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2351689 (13) C1
(51) МПК

C23F1/30 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.09.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008106299/02, 18.02.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.02.2008

(46) Опубликовано: 10.04.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 398702 A1, 12.02.1974. RU 2257424 C2, 27.07.2005. SU 773063 A1, 23.10.1980. US 4175011 A, 20.11.1979. GB 976167 A, 25.11.1964.

Адрес для переписки:

302020, г.Орел, Наугорское ш., 29, Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ)

(72) Автор(ы):

Кирсанова Ольга Валерьевна (RU),
Фроленков Константин Юрьевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Орловский государственный технический университет” (ОрелГТУ) (RU)

(54) СЕЛЕКТИВНЫЙ ТРАВИТЕЛЬ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫХ ПОКРЫТИЙ С МЕДНОЙ ОСНОВЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии химической обработки металлов и может быть использовано в производстве двухсторонних печатных плат с защитной паяльной маской по меди. Селективный травитель гальванических оловянно-свинцовых покрытий с медной основы содержит следующие компоненты: борфтористоводородная кислота (40%-ный раствор) 950,0-970,0 мл/л, перекись водорода (35%-ный раствор) 30,0-50,0 мл/л, нитрат меди (II) 0,03-0,04 г/л, фторид калия 5,0-8,0 г/л, нитрат натрия 5,5-7,5 г/л. При использовании предлагаемого травителя скорость травления сплава олово-свинец более чем в десять раз превышает скорость травления медной основы, что позволяет существенно снизить риск уничтожения металлизации в отверстиях печатных плат и повысить выход годных при производстве электронных изделий. 1 табл.

Изобретение относится к технологии химической обработки металлов и может быть использовано в производстве двухсторонних печатных плат с защитной паяльной маской по меди.

Известен раствор для снятия оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий азотную кислоту, железо азотнокислое, натрий хлористый и ион олова [Патент РФ 2257424, МПК C23F 1/30, 2005].

Этот раствор позволяет удалять оловянно-свинцовые покрытия с большой скоростью, однако вызывает растравливание поверхности меди, что повышает риск уничтожения металлизации в отверстиях печатной платы.

Наиболее близким к предлагаемому травителю по технической сути и достигаемому результату является раствор для стравливания гальванических покрытий сплавами олово-свинец, содержащий борфтористоводородную кислоту и перекись водорода [Авторское свидетельство СССР 398702, МПК С23В 5/48, C23F 1/04, 1973 – прототип].

Недостатком указанного раствора является относительно низкая селективность травления, а также образование пленки шлама, снижающей скорость удаления оловянно-свинцового покрытия.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении селективности травления гальванических оловянно-свинцовых покрытий с медной основы.

Это достигается тем, что раствор, содержащий борфтористоводородную кислоту и перекись водорода, дополнительно содержит в качестве ингибиторов процесса растворения меди нитрат меди (II) и фторид калия, а в качестве добавки, увеличивающей скорость травления олова-свинца, нитрат натрия при содержании компонентов:

борфтористоводородная кислота
(40%-ный раствор), мл/л 950-970
перекись водорода
(35%-ный раствор), мл/л 30-50
нитрат меди (II), г/л 0,03-0,04
фторид калия, г/л 5-8
нитрат натрия, г/л 5,5-7,5

Данный травитель погружного типа. Необходимо прокачивание заготовок в направлении, перпендикулярном плоскости печатной платы. 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.

Для экспериментальной проверки заявляемого травителя было приготовлено три раствора предлагаемого состава и один раствор-прототип. Содержание компонентов представлено в таблице.

При температуре 20-25°С готовят 40%-ный раствор борфтористоводородной кислоты. Добавляют требуемое количество 35%-ного раствора перекиси водорода и сухих солей. Перемешивают раствор до полного растворения солей и дают отстояться в течение часа.

Скорость травления сплава олово-свинец и меди определяют следующим образом. На приборе ПКМ замеряют толщину металлизации в отверстиях печатной платы. Затем платы подвергают травлению и через каждые 30 секунд контролируют под микроскопом МБС-10 наличие в отверстиях сплава олово-свинец. Определяют время, в течение которого происходит полное стравливание оловянно-свинцового сплава. Замеряют на приборе ПКМ толщину оставшегося слоя меди. Рассчитывают толщину оловянно-свинцового сплава и скорость его травления. Продолжают травление платы в течение пяти минут и замеряют толщину оставшегося слоя меди. Рассчитывают скорость травления меди. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица
Маркировка травителя Содержание компонентов Скорость травления, мкм/мин
Борфтористоводородная кислота, мл/л Перекись водорода, мл/л Нитрат меди, г/л Фторид калия, г/л Нитрат натрия, г/л Сплав олово-свинец Медь
Состав 1 950 50 0,03 6 7,5 4,0 0,35
Состав 2 970 30 0,04 7 5,5 3,0 0,20
Состав 3 960 40 0,035 7 6,5 3,5 0,25
Прототип 125 20 3,5 1,5

Из таблицы видно, что при использовании предлагаемого травителя скорость травления сплава олово-свинец более чем в десять раз превышает скорость травления меди.

Использование изобретения позволяет существенно снизить риск уничтожения металлизации в отверстиях печатных плат, а следовательно, повысить выход годных при производстве электронных изделий.

Формула изобретения

Селективный травитель гальванических оловянно-свинцовых покрытий с медной основы, содержащий борфтористо-водородную кислоту и перекись водорода, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в качестве ингибиторов процесса растворения меди нитрат меди (II) и фторид калия, а в качестве добавки, увеличивающей скорость травления олова-свинца, нитрат натрия при содержании компонентов:

борфтористо-водородная кислота (40%-ный раствор), мл/л 950,0-970,0
перекись водорода (35%-ный раствор), мл/л 30,0-50,0
нитрат меди (II), г/л 0,03-0,04
фторид калия, г/л 5,0-8,0
нитрат натрия, г/л 5,5-7,5

Categories: BD_2351000-2351999