Leptání desek plošných spojů chloridem měďnatým

Po hydroxidu amonném chlorid měďnatý je nejběžnějším leptadlem. Je lépe kompatibilní s fotopolymerními rezisty a používá se pro přesné leptání desek malých rozměrů. Vzhledem k tomu, že ionty mědi se v leptadle tvoří příliš pomalu, musí být chlorid měďnatý použit jako regenerační systém s nepřetržitou dodávkou oxidačního činidla a řízením procesu. Tyto systémy zavedly mnoho inovací k dosažení kontinuity procesu, snížení nákladů a konzistentní předvídatelné rychlosti leptání. Kontinuální používání chloridu měďnatého pro leptání vede k vyšší produktivitě, obnově materiálu a snížení kontaminace. Regenerace je v tomto případě obtížně dosažitelná, ale leptání je snadno udržovatelný proces. Množství rozpuštěné mědi je vyšší ve srovnání s cyklickými operacemi. Roztoky chloridu měďnatého se používají především pro leptání vnitřních vrstev s úzkými spoji, inkjet desek plošných spojů a napínání desek plošných spojů. Kromě fotorezistů se používají ochranné pryskyřice, zlato a slitina cínu a niklu. Pájecí a cínové rezisty nejsou kompatibilní s leptadlem na bázi chloridu mědi.

Chemické složení roztoků na bázi chloridu měďnatého.

Během leptání dochází k následující reakci: chloridové ionty obsažené v přebytku v kyselině chlorovodíkové, chloridu sodném nebo chloridu amonném činí chlorid měďnatý rozpustným, čímž se udržuje konstantní rychlost leptání.

Tvorba a difúze daného komplexu chloru z iontu mědi určuje rychlost leptání chloridu měďnatého. Tím pádem, Rychlost leptání je ovlivněna koncentrací iontů chlórustejně jako difúzní koncentraci a tloušťku filmu.

Leptadlo se regeneruje opakovaným oxidace chloridu měďnatého na chlorid měďnatý, reprezentované následujícími rovnicemi:

Tento způsob regenerace se nepoužívá z důvodu nízké reakční rychlosti kyslíku v kyselém prostředí a jeho nízké rozpustnosti v horkých roztocích (od 4 do 8 ppm). Leptání ve spreji podporuje oxidaci vzduchem, ale reakční rychlost je nedostatečná pro praktické udržení rychlosti leptání. Pro urychlení procesu lze navíc použít ozón, ale vysoká koncentrace této látky v proudu vzduchu (nad 3 %) ztěžuje udržení reakce, což snižuje její účinnost.

Chlór reaguje rychle, jeho reakce jsou pozitivní a snadno ovladatelné, proto je preferovanou volbou pro regeneraci. Zkapalněný plynný chlór, stejně jako standardizované průmyslové systémy aditiv, jsou široce dostupné. V poslední době bezpečnostní a ekologické předpisy omezily distribuci a použití chloru, takže jeho použití je obtížnější a nákladnější. Důležité je, že jednoduchost reakce ukazuje, že veškerá měď obsažená v leptadle je přímo přeměněna na chlorid měďný. Tedy ona sama leptací reakce chloridu měďnatého nemění rovnováhu vody a kyselin.

Tento proces je složitější, protože jak peroxid vodíku, tak kyselina chlorovodíková produkují během reakce vodu. Protože peroxid vodíku s koncentrací nad 35 % je nebezpečný pro skladování a použití, oxidační činidlo a kyselina chlorovodíková se ředí vodou. V důsledku toho je obsah mědi v leptadle omezený. Pro udržení oxidace mědi je vhodné přidat do leptací lázně přímo úměrné množství HCl a peroxidu, což zjednoduší ovládání reakce.

chlorečnan sodný se stala nejpoužívanější látkou. Roztoky oxidačních činidel mohou být smíchány z prášku a 45% roztoky jsou také komerčně dostupné. Při použití této oxidační metody je nutné pečlivě sledovat vodní bilanci, množství chloridu sodného v pracovní lázni lze zvýšit přidáním oxidačního činidla. Tím pádem, můžete zvýšit rychlost leptání dodáním potřebných iontů chlórua protože ionty chloru jsou dodávány nezávisle na kyselině chlorovodíkové, lze udržovat velmi nízké hladiny kyselin (

Používají se přímé elektrolytické systémy a membránové elektrolyzéry. Tato technologie se však v moderní výrobě příliš nepoužívá.

Vlastnosti a kontrola leptacích roztoků chloridu měďnatého.

Brzy reakce produkující chlorid měďný měly nízkou rychlost leptání a nízký obsah mědi, proto se používaly pouze v cyklických operacích. Kontinuální proces moření s regenerací na základě vylepšených formulací přinesl prospěšná zlepšení. Mořící systémy pracující na chlorid měďnatý-chlorid sodný-kyselina chlorovodíková při 54 °C se standardním zařízením na moření rozprašováním zvýšily rychlost operací.

Průběžné leptání a regenerace.

Současné systémy zahrnují chloraci, chlorečnan sodný, peroxid vodíku a elektrolýzu.

pro regenerace leptadlem divalentní mědi je preferována přímá chlorace kvůli historicky nízkým nákladům, vysokým rychlostem, účinnosti regenerace mědi a kontrole kontaminace. Vhodný je také systém chlorid měďný-chlorid sodný. Roztoky chlóru, kyseliny chlorovodíkové a chloridu sodného jsou automaticky dodávány do systému podle potřeby. Snímací prvky zahrnují nástroje na redukci oxidace, měření koncentrace, snímače hladiny kapalin a teploměry. Chlorace je spolehlivá a kontrolovaná. Dalším faktorem je bezpečnost spolu s kontrolou řešení. Pro stanovení hladiny chloridu měďnatého je možné použít optické kalorimetrické senzory. Tyto moduly však podléhají zakalení organickými kontaminanty a výslednými krystalickými strukturami a mají nebezpečnou vadu spočívající v tom, že narůstá množství chemikálií nad zvládnutelné množství a uvolňuje chlór do pracovního prostoru.

Použití plynného chloru vyžaduje odpovídající provzdušňování, skladování nádrží a lahví, zařízení pro detekci úniků, bezpečnostní protokoly, vybavení na ochranu personálu, školení operátorů, schválení hasičského sboru a kontrolu závodu.

2. Kontrola řešení.

Zvýšení pH bude mít za následek chybné odečty kalorimetru způsobené zákalem roztoku. Organické usazeniny mohou také ztížit kontrolu. Přebytek NaCl způsobí po ochlazení roztoku koprecipitaci solí. Roztok je nutné pravidelně filtrovat a čistit mořící nádrž. Elektrody, nástroje a měřicí přístroje by měly být vyměňovány v pravidelných intervalech.

3. Regenerace chlorečnanu.

Tato metoda, nyní široce používaná, využívá chlorečnan sodný, chlorid sodný a kyselinu chlorovodíkovou a je podobná chloraci. Sekvence procesu je znázorněna na obrázku 1. Chlorečnan sodný se prodává ve formě roztoků různých koncentrací s přidáním určitých změn ve složení (obvykle chlorid sodný). Kyselina chlorovodíková se do těchto roztoků přidává buď jako koordinovaná nečistota, nebo prostřednictvím specifické řídicí logické sekvence, aby se zajistila velmi nízká hladina volné kyseliny. K přidávání složky (například oxidačního činidla) do komory průtokového vzorkovače dochází během sondování hlavního prvku. Sekundární prvek přidá komponentu, pokud dojde ke změně v prvním prvku. Když odezva na změnu přestane přicházet a první prvek je stále “zapojen”, přidá se druhá složka. Logický obvod pokračuje v přechodu z jednoho stavu do druhého, dokud není první hradlo nasyceno. Jímka mořicího stroje reaguje na přidání chemikálie malou změnou, jako je oxidace probíhající po delší dobu. Proto je nutné včasné přidávání a míchání v usazovací nádrži pro průběžnou kontrolu provozu.

Problémy systémů s chloridem měďnatým.

1. Nízká rychlost leptání. V závislosti na chemickém složení je chlorid měďnatý ze své podstaty pomalejší než amonium, takže leptadlo musí být důkladně prostudováno před stanovením výrobních očekávání. Před leptáním se ujistěte, že na povrchu desky nezůstaly žádné vrstvy rezistu nebo chromátu. Nízké rychlosti leptání jsou často způsobeny nízkou teplotou, nedostatečným promícháním v usazovací nádrži nebo špatnou chemickou kontrolou roztoku. Pokud je teplota a míchání kontrolováno, může být pomalá rychlost leptání a tmavě zelená barva roztoku způsobena nízkým obsahem měďnatých iontů, což je známka nedostatečné oxidace. Kyselina učiní zakalené roztoky průhlednějšími. Regenerační systémy mohou být vyčerpány o zdroj oxidace. Doporučuje se, aby měrná hmotnost, volná kyselina a celkový obsah chloridů byly pravidelně analyzovány a udržovány regulační diagramy, aby byla zajištěna konzistentní a správná funkce regulátorů lázně.

2. Tvorba sedimentu. Vyskytuje se při nízkém obsahu kyselin nebo při zředění vodou.

3. Viskózní hmota v leptacím stroji. Je běžnou akumulací plovoucích sloučenin fotorezistu vyluhovaných do usazenin z leptacích lázní. Shluky se zvyšují s vysokým obsahem kyselin ve formulaci. Chemické složení lze kontrolovat vhodnou expozicí fotorezistu a nepřetržitou recyklací odpadu z leptací lázně přes uhlíkové filtry. Některé problémy lze řešit periodickým úplným vyprázdněním mechanismů leptacího stroje, jakož i důkladným čištěním mechanických a chemických zařízení technickými čističi na bázi kyseliny sulfamové.

4. Žluté nebo bílé zbytky na měděném povrchu. Žlutá sraženina je obvykle hydroxid měďnatý. Je nerozpustný ve vodě a objevuje se po leptání a čištění desek v alkalickém roztoku. Bílá sraženina může být chlorid měďnatý, který může zůstat po leptání v roztocích s nízkým obsahem chlóru a kyselých iontů. K odstranění obou závad je nutné do mycího roztoku před finálním čištěním vody přidat kyselinu chlorovodíkovou v množství 5 % z celkového objemu.

5. Vypouštění odpadních vod. Spotřebované leptadlo nebo jeho vedlejší produkty jsou obvykle odesílány k recyklaci mimo pracoviště. Poplatek za tuto službu závisí na obsahu mědi a vzdálenosti od zpracovatelského závodu. Roztoky nesmí obsahovat nezreagované oxidační činidlo. Po zpracování fólie se může v leptadle objevit zinek, chrom nebo arsen.

Měkké IBC musí být nepropustné pro pevné látky a vodotěsné nebo musí mít těsnou, vodotěsnou vložku.

Sloupec 9b “Kontejnery – ustanovení pro společné balení”

V množství nepřesahujícím 5 kg na vnitřní kontejner mohou být zabaleny do kombinovaných obalů uvedených v pododdíle 6.1.4.21 společně s – nákladem stejné třídy, který má jiné klasifikační kódy, nebo nákladem jiných tříd, pokud je společný obal také povoleno pro tyto náklady; nebo – zboží, které nepodléhá požadavkům ADR, za předpokladu, že spolu nereagují nebezpečně.

Sloupec 10 “Přenosná cisterna a velkoobjemový kontejner – pokyny”

Je-li ve sloupci 10 tabulky A kapitoly 3.2 pro nebezpečné zboží uvedena konkrétní instrukce pro přemístitelné cisterny, mohou být použity jiné přemístitelné cisterny, které mají vyšší minimální zkušební tlaky a tlustší plášť, jakož i přísnější požadavky týkající se spodních otvorů a tlaku. odlehčovací zařízení. Pro určení vhodných přemístitelných cisteren, které lze použít pro přepravu jednotlivých látek, by měly být použity následující zásady:

Další pokyny pro přemístitelné cisterny, které lze použít

T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T4, T5, T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T5, T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T10, T14, T19, T20, T22

T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T8, T9, T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T9, T10, T13, T14, T19, T20, T21, T22

T10, T13, T14, T19, T20, T21, T22

T14, T19, T20, T22

T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T14, T16, T18, T19, T20, T22

T14, T19, T20, T21, T22

T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22

T18, T19, T20, T22

T18, T19, T20, T21, T22

Sloupec 11 „Přenosná cisterna a velkoobjemový kontejner – spec. ustanovení”

Pokyn pro přenosné cisterny přiřazený této látce platí pro granulované a práškové pevné látky a pro pevné látky, které jsou nakládány a vykládány při teplotách nad jejich bodem tání a poté ochlazovány a přepravovány jako pevná hmota. Pro pevné látky přepravované při teplotách nad jejich bodem tání viz 4.2.1.19.

Sloupec 12 „Nádrž ADR – kód nádrže“

Kódování nádrží. Čtyři části kódů (kódy nádrží) uvedené ve sloupci 12 tabulky A kapitoly 3.2 mají následující význam:

Nádrže s jinými kódy, než jsou ty, které jsou uvedeny v této tabulce nebo v tabulce A kapitoly 3.2, mohou být také použity za předpokladu, že každý prvek (číslo nebo písmeno) částí 1 až 4 těchto kódů cisteren splňuje bezpečnostní úroveň alespoň rovnocennou odpovídajícímu prvku. kódu uvedeného v tabulce A kapitoly 3.2 podle následující rostoucí posloupnosti:
Příklady: – cisterna s kódem L10CN může být použita k přepravě látky s přiděleným kódem cisterny L4BN; – cisterna s kódem L4BN může být použita k přepravě látky s přiděleným kódem cisterny SGAN7

Část 1: Typy nádrží
S → L
Část 2: Návrhový tlak
G → 1.5 → 2,65 → 4 → 10 → 15 → 21 bar
Část 3: Otvory
A → B → C → D
Část 4: Pojistné ventily/zařízení
V → F → N → H.

Příklady:
– pro přepravu látky lze použít cisternu s kódem L10CN,
kterému je přiřazen kód nádrže L4BN;
– pro přepravu látky lze použít cisternu s kódem L4BN,
kterému je přiřazen kód nádrže SGAN7
POZNÁMKA: Tato hierarchie neobsahuje žádná zvláštní ustanovení pro každou pozici (viz oddíly 4.3.5 a 6.8.4).

Sloupec 14 „Přel. prostředky pro přepravu v cisternách”

a) vozidlo jiné než vozidlo EX/III nebo FL nebo MEMU, určené pro přepravu nebezpečných věcí v pevných cisternách nebo snímatelných cisternách o objemu větším než 1 m3 nebo v cisternových kontejnerech, přemístitelných cisternách nebo MEGC s individuální kapacitou větší než 3 m3; nebo b) bateriové vozidlo o celkové kapacitě větší než 1 m3, jiné než FL vozidlo.

Sloupec 17 “Zvláštní ustanovení o přepravě – přeprava volně loženého zboží”

Přeprava volně loženého zboží je povolena ve vozidlech potažených plachtou, kontejnerech potažených plachtou nebo kontejnerech pro volně ložené látky potaženými plachtou.

Přeprava volně loženého zboží je povolena v uzavřených vozidlech, uzavřených kontejnerech nebo uzavřených kontejnerech pro volně ložené látky.