Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №2 за 2021
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 2 за 2021 год
Экономичные реагенты для цинкования, никелирования, меднения, хромирования, кадмирования, фосфатирования. Красители для алюминия в широком ассортименте. Доставка по России. Гальванические линии: настройка, запуск процессов. Технологическое сопровождение. База химической продукции «Югреактив».
* * *Компания Evess® — Российский производитель современного гальванического и инженерно-экологического оборудования

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

Для технологов

Процесс травления печатных плат и регенерация травящего раствора

фирмы ELO-CHEM Recycling-Anlagenbau GmbH (Германия)

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 2021 году
«Вопросы – ответы»
О причинах мутности никелевого покрытия
Никелирование коррозионностойкой стали
Цвет покрытия Хим.Н. после термообработки
ГОСТ на никельфосфорное покрытие
Средство для удаления порошковых покрытий
Язвы (растравливание) на крайних деталях при никелировании
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)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Книги по гальванике (скачать)
НПП «СЭМ.М»

Rambler's Top100

 

© Российское общество гальванотехников – www.galvanicrus.ru, 2007—2021. Контакты.