ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НА ТРАВЛЕНИЕ ОЛОВЯННОГО МЕТАЛЛОРЕЗИСТА С МЕДНЫХ ПРОВОДНИКОВ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 621.9.047.4:621.357.74.049.75 Капустин Ю.И., Ваграмян Т.А.

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НА ТРАВЛЕНИЕ ОЛОВЯННОГО МЕТАЛЛОРЕЗИСТА С МЕДНЫХ ПРОВОДНИКОВ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Капустин Юрий Иванович, д.п.н., профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, e-mail: kap@muctr.ru;

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, Миусская площадь, д. 9

Ваграмян Тигран Ашотович, д.т.н., профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, email: tvagramvan@muctr.ru;

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, Миусская площадь, д. 9

Исследовано влияние ингибиторов с различными функциональными группами на травление оловянного металлорезиста с медных проводников печатных плат.

Ключевые слова:печатные платы; оловянный металлорезист; травильный раствор; азотная кислота, ингибиторы.

INFLUENCE OF INHIBITORS ON ETCHING THE TIN METALLORESIS FROM COPPER

CONDUCTORS OF PRINTED CIRCUIT BOARDS

Kapustin Y.I.

D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia Vagramyan T.A.

D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia

The effect of inhibitors with different functional groups on the etching of tin metal-resist with copper conductors ofprinted circuit boards was investigated.

Keywords: printed circuit boards; tin metal resist; etching solution; nitric acid, inhibitors.

Технология обработки фольгированного диэлектрика в производстве печатных плат включает в себя стадию снятия металлорезиста. Когда поверхность металлической меди покрывают тонким слоем олова, как правило, на межфазной границе образуется пленка из медного сплава с оловом, которая постепенно увеличивается по толщине со временем.

Соответственно, в процессах,

предназначенных для удаления олова, необходимо снимать как основной слоя олова, так и удалять слой интреметаллида медь-олово. В этих условиях скорость травления меди должна быть невысокой.

При этом конкурируют два соображения, с одной стороны композиция должна обладать достаточной агрессивностью для достижения этих целей, в то время как, с другой стороны, не так агрессивна, чтобы привести к какой-либо значительной атаке на основную медную подложку, что могло бы повлиять на токонесущие способности платы, на адгезию покрытия к нижележащей непроводящей подложке. Создать такой раствор без

использования ингибиторов не представляется возможным.

Современные технологии предполагают двухэтапный процесс снятия металлорезиста: на первом этапе снимается слой олова до интерметаллического слоя, а на втором - снимается интерметаллический слой. Двухэтапный процесс позволяет избежать проблем, связанных с неравномерностью осаждения олова, и минимизирует травление медного токопроводящего подслоя, от чего, в конечном счете, зависит надежность печатной платы [1].

Цель работы заключалась в исследовании влияния различных функциональных групп ингибиторов, присутствующих в травильных растворах на основе азотной кислоты, на скорость растворения олова, интерметаллида и меди.

Методика эксперимента

Скорость растворения олова и меди определялась гравиметрическим методом на

образцах, представляющих собой медную пластинку площадью 50 см2 с соответствующим покрытием толщиной 8-10 мкМ, при помощи аналитических весов «САРТОГОСМ» СЕ224-С. Покрытия олова наносились электрохимическим методом на медную фольгу. Концентрации олова и меди в травильных растворов определяли на рентгенофлюоресцентном спектрометре SHIMADZU EDX-7000.

Фотографирование образцов производилось на конфокальном лазерном микроскопе LEXT-OSL4100 (Olimpus).

Результаты и их обсуждение 0

ч

У

Видно, что наименьшая скорость растворения меди наблюдается в травильных растворах, содержащих ингибиторы 2,4 и 5. Однако в присутствии ингибитора 5 образуется блестящая чистая медная поверхность без пятен. Все исследованные в работе ингибиторы не оказывают замедляющего действия на травление олова.

При окончательном выборе того или иного ингибитора в составе травильных растворов на основе

Из литературных данных известно, что в состав травильных растворов входят химические вещества с различными свойствами: ряд компонентов отвечает за растворение металлорезиста, другие обеспечивают стабилизацию образующихся после травления соединений металлов, способствующие блескообразованию и ингибированию процесса растворения медного слоя [2].

В работе исследовались ингибиторы класса азолов и производные сульфаминовой кислоты. содержащие следующие функциональные группы:

азотной кислоты необходимо учитывать и его стоимость.

Список литература

1. ScottCambell. Composition and method for stripping tin and tin-lead from copper surfaces.// U.S.Pat.№>5,911,907

2. JuhaJokinen, DanielaOanaTrambitasandal. A method for precipitating metal oxides from an aqueous waste solution.// EC.Pat. WO2007042611 A1

Инг.1

Инг.2

Инг.3

Инг.4

N

NH;

Инг.5

Зависимость скорости растворения олова от природы ингибитора представлена на рис 1.