Бондаренко, А.С.

Тюндер, И.С.

eEast-UkrNUIR (Electronic Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Institutional Repository)

92 РЕГЕНЕРАЦИЯ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ТРАВЛЕНИИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ст. гр. РЭА-12д Бондаренко А.С., ст. пр. Тюндер И.С. ВНУ им. В. Даля (г. Северодонецк) Целью работы является сравнительный анализ методов регенерации травильных растворов.  93 Для поддержания параметров процесса травления на постоянном уровне необходимо восстановление травящей способности раствора, т.е. его регенерация. Различают химическую и электрохимическую регенера-цию. Химическая регенерация состоит в том, что при достижении за-данной плотности травильного раствора часть его сливается и в установ-ку вводится раствор, содержащий только хлористый аммоний и аммиак. При необходимости корректировки pH вводится газообразный (сжижен-ный) или водный раствор аммиака.  Сливаемый с установки в результате химической регенерации рас-твор содержит большое количество меди. Ее необходимо извлекать, т.е. утилизировать.  Существует химический способ утилизации меди. При его выполне-нии отработанный травильный раствор помещают в аппарат, нагревают до температуры 75-85оС и при постоянном перемешивании вводят в него раствор щелочи до получения pH 12-13. При этом медь осаждается в виде окиси. Ее отфильтровывают, промывают и сушат. Электрохимическая регенерация совмещает оба процесса: регене-рацию, т.е. восстановление травящей способности раствора, и утилиза-цию из него стравленной меди.  В связи с разработками систем электрохимической регенерации воз-ник интерес к сульфатным медноаммиачным травителям, и связанно это с тем, что они позволяют полностью исключить проблему возможного вы-деления хлора на аноде при проведении электролиза. Однако, поскольку скорость травления в нем существенно ниже, чем в хлоридном медноаммиачном травителе, в его состав вводятся специаль-ные катализаторы. При работе с сульфатным травителем надо знать, что:  скорость травления а нем повышается пропорционально повы-шению температуры и при повышении температуры от 45 до 65 оС возрастает почти вдвое. Но с учетом гарантированной устой-чивости конструкционных материалов оборудования она должна быть не выше 55оС;  скорость травления резко возрастает с увеличением содержания меди. Но при повышении содержания меди свыше 105-110 г/л по металлу из раствора может выпадать труднорастворимый осадок. Для регенерации сульфатного травителя СПбЦ «ЭЛМА» разработал и изготавливает установку регенерации. Установка предназначена для поддержания на постоянном уровне характеристик раствора травления меди и одновременно для утилизации меди, накапливаемой в растворе в ходе процесса. 94 Конструктивная особенность электролизера регенератора состоит в том, что катод электролизера выполнен в виде барабана, погруженного в травильный раствор и вращающегося со скоростью, необходимой для электрохимического осаждения меди из раствора в виде металлического порошка. Это позволяет автоматически выгружать утилизированную медь из электролита в приемник с помощью шнекового устройства. На рис. 1 приведена блок-схема установки и привязки ее к оборудо-ванию для травления печатных плат. При эксплуатации травильный раствор из установки 1 поступает в резервную емкость 2, из которой с помощью насоса непрерывно цирку-лирует по контуру: емкость 2 – установка травления 1. Емкость оснащена устройствами для контроля и регулирования pH и плотности раствора травления. При снижении pH ниже заданного значения в контур непрерывной циркуляции травильного раствора подается газообразный аммиак до тех пор, пока pH не достигнет необходимого значения. При повышении плотности травильного раствора до предельно за-данного значения насыщения медью раствор травления подается в элек-тролизер. При прохождении тока на катоде происходит осаждение меди, 95 благодаря чему снижается плотность раствора и восстанавливается его травящая способность. Медный порошок с помощью скребка автоматически снимается с ка-тода и ссыпается в желоб шнекового устройства, с помощью которого выгружается из электролизера в приемник. На аноде при прохождении тока происходит восстановление травя-щих свойств раствора путем окисления одновалентной меди, образовав-шейся в растворе при травлении печатных плат, до двухвалентной. Наря-ду с этим на аноде выделяется кислород, который вместе с прочими газа-ми (аммиак, азот) отсасывается из электролизера и при пропускании че-рез травильный раствор также окисляет одновалентную медь до двухва-лентной, регенерируя раствор. Раствор из электролизера, обедненный медью, самотеком сливается в установку травления печатных плат и снижает концентрацию меди в ра-бочем растворе. Процесс в электролизере продолжается до тех пор, пока концентрация меди в травильном растворе не достигнет заданного ниж-него предела. Производительность установки регенерации до 2 кг меди в час. Как вывод можно сказать, что при химической регенерации система утилизации меди достаточно трудоемка и связана с загрязнением окру-жающей среды применяемыми химикатами. Поэтому наибольшее разви-тие получил именно способ регенерации травильного раствора, сочетаю-щий регенерацию травящей способности раствора с утилизацией меди. Также, при использовании электрохимического регенератора дости-гаются:  возможность использования одного раствора без замены в замк-нутом цикле;  утилизация меди и исключение сбросов медьсодержащего рас-твора очистные сооружения;  автоматическая выгрузка выделенной из раствора меди;  полная автоматизация процесса регенерации;  улучшение условий труда. Регенератор может быть подсоединен к любой установке травления, что способствует широкому применению его на рынке. 

Регенерация травильных растворов при травлении печатных плат

http://dspace.snu.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/836/1/092-095.pdf

Регенерация травильных растворов при травлении печатных плат

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eEast-UkrNUIR (Electronic Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Institutional Repository)