Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №1 за 2018
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 1 за 2018 год

перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Rambler's Top100

Каталог продукции

Гальванические покрытия для электроники и печатных плат

Процесс травления печатных плат и регенерация травящего раствора

фирмы ELO-CHEM Recycling-Anlagenbau GmbH (Германия)

Поставщик: ЗАО «ХИМСНАБ»

 

Процесс травления печатных плат обычно сопровождается образованием большого количества опасных отходов, сложных с точки зрения утилизации. Фирма ELO-CHEM предложила технологию травления без подобных недостатков, преимущество которой заключается в том, что травящий раствор регенерируется практически бесконечно (один раствор может работать в травильной машине до трех лет).

Процесс регенерации травящего раствора фирмы ELO-CHEM, реализованный на установке EZ 3000, содержит два цикла протекающих физически раздельно друг от друга. В первом цикле происходит непрерывное восстановление травильного раствора (Регенерация I). Во втором цикле происходит электролитическое восстановление меди из отработанного травильного раствора (Регенерация II).

Регенерация I травильного раствора.

Применяемый фирмой ELO-CHEM травильный раствор «CTS- Recycling- Etch» отличается от известных на основе аммиака лишь тем, что  используемый обычно хлорид меди заменён на сульфат меди. Хотя это и влечёт за собой уменьшение скорости травления, но даёт возможность осуществления прямого электролиза травильного раствора, во время которого не выделяется газообразный хлор. Потеря скорости почти полностью компенсируется благодаря присадке ELO-Fast 40.

Во время травления металлическая медь растворяется за счет взаимодействия с аммиачным комплексом двухвалентной меди с образованием одновалентной меди. При подаче кислорода одновалентные ионы меди окисляются обратно до двухвалентных, что позволяет использовать относительно небольшое количество травильного раствора в замкнутом цикле. Кислород, необходимый для процесса окисления одновалентной меди, поступает в травильную установку с воздухом при помощи двух инжекторных насосов. Оборудование устроено таким образом, что воздух сначала пропускается через электролизёр, в котором он увлекает за собой возникшие во время  электролиза газы: кислород и аммиак.

Регенерация II травильного вещества - электролиз меди.

В модуле регенерации установки EZ 3000  часть травильного раствора направляется в модуль электролиза. Там медь осаждается на катоде, при этом содержание меди в растворе снижается. Электроосажденная медь  легко снимается  с электродов в виде листа металлической меди после автоматического выключения модуля регенерации. Образовавшиеся на аноде газы кислород и аммиак удаляются из электролизёра и подаются обратно в травильный раствор, поддерживая тем самым процесс обратного окисления одновалентной меди.

Оба цикла отделены друг от друга в пространственном отношении и протекают независимо друг от друга. Функционирование процесса травления и регенерации меди логически связаны между собой.

Координация циклов посредством измерения плотности растворов.

Совместное протекание процессов регенерации I и регенерации II координируется  двумя измерителями плотности. Устройство измерения плотности регенерации I контролирует плотность травильного раствора на данный момент времени. Как только заданное значение плотности раствора в травильной машине повысилось, автоматически включается регенерация II (электролиз).

Второе устройство измерения плотности контролирует уровень концентрации меди в травильном растворе в электролизёре. Концентрация меди во время электролиза снижается. Если значение плотности раствора в электролизере стало ниже заданного, то открывается магнитный клапан, который пропускает травильный раствор из травильной машины в электролизёр. Вследствие этого концентрация меди в электролизёре снова становится выше заданного значения. Травильный раствор, который был подан, немного повышает уровень жидкости в электролизёре, после чего восстановленный травильный раствор переливается из электролизёра в травильную машину. Перелитый обратно травильный раствор снижает содержание меди в травильной машине.

Совместное протекание процессов измерения плотности, повышение уровня концентрации меди в электролизёре и разбавление травильного вещества в травильной машине происходит до тех пор, пока идёт процесс регенерации всей меди из отработанного раствора травления. Если обнаружится, что установленное значение плотности в травильной машине стало ниже заданного, электролиз автоматически выключается.

Из вышеизложенного видно, что электролиз происходит только тогда, когда это необходимо вследствие повышенной концентрации меди в травильной машине.

 

Процесс травления печатных плат и регенерации фирмы ELO-CHEM представлен на следующей схеме:

ELO-CHEM GmbH - EZ3000

Регенерация I

Технологическая схема – 80 гр Cu насыщенный травильный раствор, регенерация I цикл травильной машины

Технологическая схема –кислород воздуха, вторичное окисление травильног вещества в цикле регенерации I

Технологическая схема – NH3газ, стабилизация рН в цикле регенерации I

Регенерация II

Технологическая схема – 50 гр Cu насыщенный травильный раствор в электролизере для стабилизации Cu

 

Установка регенерации меди EZ 3000 фирмы ELO-CHEM состоит из следующих  частей.

1. Модуль регенерации травильного раствора:

Циркуляционный насос, 2 инжекторных насоса, устройство измерения плотности, устройство контроля значения рН и фильтрация-байпас.

2. Модуль регенерации меди:

Электролизёр с циркуляционным насосом, система подачи охлаждающей воды с регулированием температуры, система контроля уровня, система измерения тока электролизёра, предохранительный термостат для травильного раствора и контактные выводы для электродов, предохранительный выключатель на крышке электролизёра, система газовой вытяжки газов и устройство обогрева, предназначенное для обогрева во время пауз в работе.

3. Шкаф управления:

Шкаф управления служит в качестве блока управления, трансформатора и выпрямителя. Встроены индикаторы  для контроля за температурой травильного раствора в электролизёре, уровня рН и тока электролиза. Также расположены световые индикаторы, предназначенные для контроля процесса и возможного наличия неисправностей.

Производительность регенерации меди модулей регенерации EZ 3000 фирмы  ELO-CHEM – приблизительно 2,5 килограмма меди в час. (Мощность установки с несколькими модулями EZ 3000 больше на соответствующую величину). При очень больших объёмах травления целесообразно применение буферной системы, позволяющей равномерно проводить восстановление раствора и обходиться меньшим количеством установок.

Технические характеристики установки EZ 3000.

1. Травление
Скорость травления »40 мкм/мин с ускорителем Elоfast 40;
»20 мкм/мин без ускорителя
Константа травления » ± 2,5 мкм/мин (с ускорителем)
Фактор травления > 3,5 (типично > 3,7)
Температура травления от 50 °С до 55 °С
2. Электролиз
Производительность в среднем 2,5 кг меди/час,
максимально 3,0 кг меди/час
Плотность тока »12 А/ дм2
Напряжение 16 х 2,4 В до макс. 16 х 3,0 В (биполярная схема)
3. Общие данные о машине
Мощность подключения 15 кВт
Вес в порожнем состоянии 700 кг (включая шкаф управления)
Площадь основания регенератор 1250 х 850 кв. мм.;
шкаф управления 600 х 400 кв. мм.
4. Данные о потреблении
Потребление тока 4,5 кВт /кг меди (осаждение)
Охлаждающая вода 200 л/кг меди (температура 12°С)
Аммиак – газ »200 г/кг меди
Ускоритель »100 мл/кг меди

 

За счёт жестко поддерживаемых параметров травления данная система с  травильным раствором  на основе сульфата меди заменяет существующие широко распространенные щелочные и кислые растворы травления на основе хлорида меди и позволяет одновременно травить платы, изготавливаемые как по позитивному, так и по негативному методам.

Монтаж установки EZ-3000 прост: система подключается к отстойнику травильной машины и не требует её дополнительной переделки. Один или несколько модулей EZ-3000 фирмы ELO-CHEM будут связаны в закрытом цикле с травильной установкой посредством двух трубопроводов. Травильная установка и  модули регенерации могут быть отделены друг от друга в пространстве - их можно устанавливать в разных помещениях или на разных этажах.

Таким образом, продукция фирмы ELO-CHEM - установка EZ-3000 позволяет при травлении достигать следующих результатов:

- использование одного раствора в замкнутом цикле до 3-х лет

- возможность обработки печатных плат как сухим пленочным фоторезистом, так и с покрытием ПОС или оловом на одной травильной установке

- высокая экологичность (полное отсутствие отходов и вредных выбросов )

- простое подсоединение к любым травильным установкам

- точное автоматическое поддержание рН ± 0,1

- восстановление меди вследствие прямого электролиза травильного раствора 

- получение меди в виде пластин

- регенерация травильного раствора с помощью кислорода воздуха

- автоматическая система контроля концентрации меди в травильном растворе

- компактный дизайн модульной конструкции (занимает площадь всего около 1,5 кв.м)

- полная автоматизация процесса регенерации.

Заказать установку EZ 3000 можно в компании ЗАО «Химснаб».

Курсы повышения квалификации
в 2018 году
Новые материалы на сайте
Книги по гальванике (скачать)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Особенности гальванического золочения, серебрения на технических изделиях
«Вопросы – ответы»
Дефект покрытия Ан.Окс.ч на Д16Т
Циркониевые ТЭНы для нагрева электролитов сернокислого никелирования
О введении Cl-ионов в электролит никелирования в виде хлорида никеля или хлорида натрия
Допустимая плотность серной кислоты в растворе для удаления никелевого покрытия
Вопрос о Курсах повышения квалификации по гальванике
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)

 

© Российское общество гальванотехников – www.galvanicrus.ru, 2007—2018