.專業(yè)整理.專業(yè)整理.一種過硫酸鹽腐蝕體系在PCB制板中的應(yīng)用分析[202312月][PBC板腐蝕劑的成分，化學(xué)性質(zhì)，腐蝕原理，再生使用等方面進展了分析，對

。].專業(yè)整理.專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.名目名目 摘要 \l“_TOC_250010“第1章前言 6\l“_TOC_250009“過硫酸鈉腐蝕體系主要成分 6\l“_TOC_250008“關(guān)心成分 6\l“_TOC_250007“第2章腐蝕原理 7\l“_TOC_250006“過硫酸鈉體系的微蝕 7\l“_TOC_250005“Cu2+在微蝕體系中的作用 7-在腐蝕體系中的作用 .0\l“_TOC_250004“第3章腐蝕液的再生過程 .1\l“_TOC_250003“腐蝕液的再生 .1\l“_TOC_250002“過硫酸鹽腐蝕體系的再生 .2\l“_TOC_250001“第4章完畢語 .3\l“_TOC_250000“參考文獻 .3一種過硫酸鹽腐蝕體系在PCB制板中的應(yīng)用分析摘 要目前,,以及三氯化鐵和氯化銅的混合液。近年來,隨著電子工業(yè)的快速進展,印刷電路板的產(chǎn)量日益增加。因此,將會造成大量的電路板腐蝕廢液的產(chǎn)生和排放。這種電路板腐蝕廢液具有較強的酸性和腐蝕性,而且++++++70g/L和+70g/L如假設(shè)不經(jīng)治理而任意排放,不僅鋪張了大量的金屬銅,還會造成地下管道的腐蝕。更嚴峻的是造成江、河、湖、海和地下水的嚴峻污染,尤其是銅對水生物有較強的毒Cu2+01-02ppm就會使魚致死[1]。所以，查找一種綠色環(huán)保，利于回收銅質(zhì)，。。FeCl3腐蝕體系或鹽酸-，本文就該種腐蝕劑的成分，腐蝕原理進展了分析，對其再生使用進展了簡要的介紹。[關(guān)鍵詞]：PBC腐蝕劑過硫酸鹽體系成分、腐蝕原理ABSTRACTCurrently,partoftheprintedcircuitboardproductionusingferricchloridebasedetchingsolution,aswellasamixtureofferricchlorideandcopperchloride.Theionsareintroducedinordertoimprovethecorrosionrateoftheprintedcircuitboard.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentoftheelectronicsindustry,theproductionofprintedcircuitboardsisincreasing.Therefore,itwillcausealotofcircuitboardetchingwastegenerationandemissions.Thiscircuitboardetchingwasteliquidwithastrongacidicdsatf2,2,3+dH+,hst3+g/,2+70g/LandCu2+70g/LAndifitdoesnotbyanyemissioncontrol,notonlywastingalotofcopper,itwillresultincorrosionofundergroundpipelines.Moreseriousiscausingseriouspollutionofrivers,lakes,seaandgroundwater,particularlycoppertoaquaticorganismshaveastrongtoxicity.Accordingtotheinformationreported,theSo,lookforagreen,conducivetorecoveryofcopper,corrosivewasteagooddealofitisparticularlyimportant.Apersulfatecorrosioncurrentsystemisinlinewithgoodetchanttheserequirements.FeCl3etchingsystemorwithtraditionalFentoncorrosionsystemcomparedwiththeexcellentquality,thepaperthattypeofcorrosiveingredients,nature,corrosionprincipleisanalyzed,abriefdescriptionofitsuseofrenewable.Keyword:PCB Etchant Persulfatesystems components,corrosionprinciples第1章前言過硫酸鈉腐蝕體系主要成分顧名思義顧名思義，，化學(xué)式：Na2S2O8，分子量：238.13。白色結(jié)晶性粉末。能漸漸分解，。能被乙醇和銀離子分解。20℃時水中溶解度為549g/L。相對密度2.400〔積存密度：0.7〕。有強氧化性、有刺激性。是本反響的一種過程的主反響劑，，可分解為過氧化氫、硫酸鈉和硫酸，反響方程式如下：NaSO 2HONaSOHO HSO22 82242 224作為本反響的氧化劑，，在反響初期作為主反響劑，在反響后期作為“再生反響”的反響劑，在整個體系中起著打算性作用，是本反響體系的主要成分。關(guān)心成分該種腐蝕劑，除含有過硫酸鈉這主要成分以外，還含有三種主要的關(guān)心成分。這些關(guān)心成分在腐蝕進程中起著不行無視的重要作用。主要的關(guān)心成分有：〔氯化銨〕，五水硫酸銅，磷酸三銨，其中氯化鈉〔氯化銨〕、溶銅力量和溶液的穩(wěn)定性，供給銅的配體，降低溶液中的[Cu2+]。(NH4)3PO4的作用是能保持抗蝕鍍層及孔內(nèi)清潔。這些關(guān)心成分的存在，，改善了過硫酸，提高了腐蝕的效率，。因此，復(fù)制成分在反響體系中也起著不行替代的作用。第2章腐蝕原理過硫酸鈉體系的微蝕目前PCB：。由于雙氧水易分解，，。微蝕的作用是在銅層外表形成微觀粗糙的外表，以增加與鍍銅層的結(jié)合力。微蝕深度太淺會導(dǎo)致鍍銅層結(jié)合力缺乏，在后工序分層或脫落；，更嚴峻的還會造成蝕銅過度甚至孔壁空洞。PCB造成不利的影響，嚴峻的會導(dǎo)致制板的失敗。承受過硫酸鹽和幾種特別添加劑配制成的微蝕劑，不僅具有傳統(tǒng)微蝕劑的優(yōu)點，而且擁有其獨特的優(yōu)點：微蝕處理的銅外表比傳統(tǒng)微蝕劑處理的光亮；微蝕處理后暴露在空氣中10min，銅外表也不變色；微蝕處理后的元件沒有原電池腐蝕現(xiàn)象發(fā)生；其工作溶液比傳統(tǒng)微蝕劑穩(wěn)定；；微蝕處理不影響周密線路板和元件的尺寸。因此，該種體系的腐蝕劑在制板腐蝕領(lǐng)域得了到廣泛的應(yīng)用，是一種重要的腐蝕體系。Cu2+在微蝕體系中的作用過硫酸根離子的氧化性極強，2.05V〔相比之下高錳酸根離子在酸性環(huán)境下的標準電極電位只有1.51V〕，因此過硫酸鹽氧化銅的反響在熱力學(xué)上是格外有利的，，假設(shè)無合理的催化劑，。在文獻三中，承受失重法對微蝕速率進展了測定(具體方法見參考文獻[3])，得出的試驗結(jié)果如以下圖所示。CuSO40時，微蝕速率是最低的；CuSO4濃度的上升，微蝕速率也漸漸增加；當(dāng)CuSO4的濃度超過50g/L以上后，微蝕速率將趨于穩(wěn)定且保持在一個較高的水平上。可見Cu2+是本反響的一個重要的催化劑。作為生成物，Cu2+濃度的增加將會對反響起到阻礙作用。，銅離子的增加所帶來的兩種效應(yīng)漸漸平衡，微蝕速率趨于穩(wěn)定。這種穩(wěn)定性始終延長到硫酸銅濃度為150g/L，微蝕速率仍舊沒有明顯變化的趨勢。20℃時硫酸銅的溶解度為20.7g，折合飽和濃度為171g/L。即使硫酸銅已經(jīng)飽和，。因此，腐蝕體系中的硫酸銅濃度應(yīng)當(dāng)保以上，以保證腐蝕的速率。特別是在初次配置腐蝕液時，這個問題就顯得格外重要。由于初次反響時，，致使初次腐蝕的反響速率太慢，不能到達高效的要求。所以，就需要參加肯定量的硫酸銅以供給銅離子作為；而且選用硫酸銅，不引入的離子雜質(zhì)，便于對因到達溶銅上限而徹底失效的腐蝕劑中銅質(zhì)的回收。過硫酸鈉體系在低硫酸銅濃度下微蝕速率較慢，但隨著硫酸銅濃度增加到肯定值直至常溫下飽和，。因而保持腐蝕體系中銅離子的濃度，對延長腐蝕液的使用，提高腐蝕效率等方面起著重要的作用。Cl-在腐蝕體系中的作用在腐蝕劑中，，氯化鈉參加反響體系中，主要是為Cl-，Cl-能起到以下作用：氯離子被過硫酸根離子氧化為有強氧化性和高反響活性的氯氣，甚至原子氯，以很。高濃度氯離子對很多金屬離子的配位力量較強，二價銅離子被絡(luò)合成為[CuCl4]2-離子，降低了反響后金屬離子的濃度，使腐蝕劑的溶銅量得到提高，而且促進金屬被氧化為金屬離子的反響向正向進展。氯離子能快速穿透和破壞很多金屬外表的氧化層，，產(chǎn)生“氯離子效應(yīng)”(即孔蝕)，也使得反響速率加快。在該腐蝕液中含有大量SO42-等離子。對于該種溶液體系，氯離子的參加引起銅自腐蝕電位和孔蝕電位負移，說明氯離子對銅有很強的侵蝕性[2]。在日常的現(xiàn)象中，也有不少“氯離子效應(yīng)”的例子。例如：鋁片投入冷稀硫酸中難于發(fā)生反響，，經(jīng)過一段時間的活化誘導(dǎo)時間后，會發(fā)生相當(dāng)劇烈的反響；鋅粒與稀鹽酸反響，比與稀硫酸反響要劇烈等也是同樣的緣由。[2]:氯離子濃度與腐蝕速率的關(guān)系也不是簡潔的正相關(guān)。如以下圖所示當(dāng)[Cl-]＜0.03mol/L時，隨其濃度的上升銅腐蝕速率漸漸增大。當(dāng)0.03mol/L<[Cl-]<0.07mol/L范圍內(nèi)，隨著氯離子濃度的增大，銅腐蝕速率反而降低了，這是氯離子與硫酸根離子在在銅外表競爭性吸附的結(jié)果，硫酸根等抑制性陰離子在銅外表的吸附占主導(dǎo)地位，從而使銅的腐蝕速率降低。在0.07mol/L<[Cl-]范圍內(nèi)，氯離子濃度增大時，由于硫酸根抑制性陰離子在銅外表的吸附率變化不大 ，因而銅的腐蝕速率變化趨于平以上時，氯離子在銅外表的吸附開頭占主導(dǎo)地位，銅的外表不能形成完整的保護膜，腐蝕速率增大。。0.07mol/L后，隨氯離子濃度增大，銅的腐蝕速率加快。因此，在此腐蝕液的配制時，為保證參加的氯離子足量且能最大限度，0.08mol/L左右。尤其是在過硫酸鹽腐蝕體系中含有較多的硫酸根等抑制性陰離子，使得氯離子濃度降低，所以在實際應(yīng)用中，，以維持氯離子的有效濃度。第3章腐蝕液的再生過程腐蝕液的再生任何體系的腐蝕液，，。即肯定，。以三氯化鐵體系為例，當(dāng)三，，這時就是到達了該腐蝕劑溶銅上限。那么，將到達溶銅上限的腐蝕液進展肯定的處理，使之局部或完全恢復(fù)腐蝕力量的過程就稱之為“再生”。腐蝕液的再生，對環(huán)境保護、節(jié)約藥品、延長腐蝕劑使用周期等方面具有重要意義。:氧化劑法、曝氣法、電解法、置換法等等。其中曝氣法是日常使用中最常見，最易用的方法。曝氣法的原理一般是依靠空氣中的氧氣，，。該種過硫酸鹽腐蝕劑就是用這種方法進展再生的。過硫酸鹽腐蝕體系的再生[CuCl2]-，腐蝕液在空氣中發(fā)生以下反響：2

] 4H O2

4[CuCl4

2HO2[CuCl2]-等離子，在氧氣的氧化下，轉(zhuǎn)化為[CuCl4]2-，使之重具備腐蝕力量：。，由于腐蝕狀況的簡單，。再生反響緩慢、再生不完全、主要成分會與空氣中的CO2等氣體反響、體系中的消耗成分〔如：Cl-〕得不到補充等緣由限制了曝氣法在大規(guī)模制板中的應(yīng)用。取而代之的是在體系中投入氧化劑的方法。在實際應(yīng)用中，往往通過向溶液中加投過硫酸鈉來作為再生的氧化劑。在再生過程中，，，通過過[CuCl2]-氧化成[CuCl4]2-使得反響體系得以再生，這時[CuCl4]2-將作為主反響劑：..學(xué)習(xí)幫手.2[CuCl]2[CuCl]4ClSO2 2[CuCl]22SO22[CuCl]2Cu2[CuCl]2 8 4 442這樣既使得反響液得到再生，也使得再生速率加快了，使之能符合實際生產(chǎn)的需要。但值得指出的是，這樣的再生，。因此，在真正的使用中，。即:過硫酸鈉—氯化鈉，這樣就即解決了再生速率的問題，也解決了氯離子消耗得不到補充的這一問題。所以，生產(chǎn)一個符合，過硫酸鈉—氯化鈉的比例對再生反響的速率和再生。各個生產(chǎn)腐蝕劑的廠商都視這一配比為核心技術(shù)，所以在再生劑的最優(yōu)化方面，要很廣的爭論前景。第4章完畢語本文主要對一種PBC板腐蝕劑的成分，化學(xué)性質(zhì)，腐蝕原理，再生使用等方面進展了分析，對其中各組分在腐蝕中的作用進展了簡要的探究