Устройство для контроля и поддержания состава ванн химического меднения

Устройство для контроля и поддержания состава ванн химического меднения

Реферат

 

(19)RU(11)1280938(13)C(51)  МПК ⁶    _C25D21/12Статус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина: учтена за 1 год с 01.07.1993 по 30.06.1994

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ СОСТАВА ВАНН ХИМИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для контроля и управления процессом химической металлизации при изготовлении печатных плат субтрактивным методом, а также для поддержания в требуемом диапазоне концентрации компонентов раствора толстослойного химического меднения при аддитивном методе, когда проводящий рисунок печатного монтажа образуется осаждением из раствора меди на диэлектрик в местах расположения проводников и контактных площадок. Цель изобретения повышение точности и стабильности контроля содержания формалина. На чертеже представлена схема устройства. Устройство состоит из сильфонного насоса 1, который через охладитель 2 трубопроводами соединен с ванной 3 для рабочего раствора. Выход сильфонного насоса 1 подключен к блоку 4 определения рН и концентрации стабилизатора. Выход блока 4 соединен трубопроводом 5 с кюветой 6, которая соединена трубопроводом 7 с ванной 3, а через тройниковый кран 8 соединена с первым каналом шлангового насоса 9, второй канал которого соединен через тройниковый кран 10 трубопроводом 11 с резервуаром емкостью 12 для титрующего раствора. Оба выхода шлангового насоса 9 соединены со смесителем, выполненным в виде двух капельниц-фильтров 13 и 14, включенных последовательно и расположенных вертикально рядом друг с другом. Выход второй капельницы-фильтра 14 соединен с блоком 15 определения формалина, который расположен выше, чем капельницы-фильтры 13 и 14. Таким образом, уровень сливного канала блока 15 находится выше, чем уровень входа капельницы-фильтра 13. Блок 4 определения рН и концентрации стабилизатора, кювета 6 и блок 15 определения формалина подключены соответственно к усилительно-регулирующим модулям 16, 17, 18 и 19, которые управляют насосами 20, 21, 22 и 23 подачи корректирующих добавок. Насосы закачивают растворы едкого натра, добавки, раствор медного купороса и раствор формалина из емкостей 24, 25, 26 и 27, которые по трубопроводам 28, 29, 30 и 31 подаются в ванну 3 меднения. Краны 8 и 10 подключены также своими вторыми входами к емкости 32 с промывным раствором. Капельница-фильтр 13 представляет собой запаянную трубку с отверстиями на боковой поверхности. Отношение диаметра патрубка капельницы к диаметру капельницы находится в пределах 0,31-0,47, отношение диаметра отверстий на патрубке к диаметру капельницы находится в пределах 0,06-0,12, а отношение диаметра патрубка к длине внутренней части патрубка находится в пределах 0,2-0,35. Устройство работает следующим образом. После включения сильфонного насоса 1 рабочий раствор через охладитель 2 поступает из ванны 3 в блок 4, в котором расположены электроды, соединенные с усилительно-регулирующими модулями 17 и 16, настроенными так, что при значении кислотности менее 13 ед. рН и значении концентрации стабилизаторов, выраженном в единицах, менее 850 мВ происходит включение насосов 20 и 21. Этими насосами из емкостей 24 и 25 в ванну 3 подают концентрированный раствор едкого натра и добавок. Насосы 20 и 21 работают циклично: подается порция раствора едкого натра или добавок, затем насос отключается на время, необходимое для перемешивания раствора в ванне 3 и подвода раствора в блок 4. Раствор из блока 4 поступает в кювету 6, в которой определяют концентрацию меди. Кювета 6 подключена к усилительно-регулирующему модулю 18, управляющему насосу 22 подачи концентрированного раствора медного купороса, который закачивает его из емкости 26 и по трубопроводу 30 подает в ванну 3. С выхода кюветы 6 по трубопроводу 7 часть рабочего раствора возвращают в ванну 3. Другую часть раствора через тройниковый кран 8 подают первым каналом шлангового насоса 9 на вход капельницы-фильтра 13. Одновременно по второму каналу шлангового насоса 9 через тройниковый кран 10 подают по трубопроводу 11 титрующий раствор из емкости 12. В емкости 12 находится титрующий раствор, составленный из смеси сульфита натрия и серной кислоты и имеющий значение кислотности 5,6-6,6 ед. рН. Раствор поступает в патрубок капельницы-фильтра 13. Шланговый насос 9, имеющий малую производительность, обеспечивает капельную подачу (выдавливание) раствора из патрубка. В нижней части капельницы-фильтра 13 собирается раствор, над которым образуется область сжатого воздушного пространства. За счет давления воздуха раствор заполняет вторую рядом расположенную капельницу-фильтр 14 и поднимается на высоту Н, на которой расположен блок 15 определения содержания формалина. При заданной производительности насоса 9 уровнем расположения блока 15 (Н) регулируется расстояние (h) между нижним краем патрубка капельницы-фильтра 13 и уровнем раствора в ней. Так, при Н 100-120 мм величина h 20-30 мм. Величина расстояния h обеспечивает получение дополнительной кинетической энергии падающей вниз капли, равной Е mgh. Эта энергия превращается в момент разбивания капли о поверхность жидкости в тепло, способствуя интенсификации химической реакции воздействия сульфита натрия с формалином и серной кислоты со щелочью. Серная кислота при этом нейтрализует щелочь, а за счет взаимодействия сульфита натрия и формалина кислотность смеси возрастает, давая возможность по ее величине судить о концентрации формалина. За счет эффекта разбивания капли механической смеси рабочего и титрующего растворов происходит ускорение химической реакции взаимодействия всех компонентов раствора. Реакции завершаются во второй капельнице-фильтре 14, и прореагировавший раствор поступает в блок 15 определения формалина. Блок 15 соединен с усилительно-регулирующим модулем 19, который управляет насосом 23 подачи формалина из емкости 27 по трубопроводу 31 в ванну 3. Насосы 22 и 23 работают также циклично: подают в ванну 3 порцию медного купороса или формалина, насос отключают на время перемешивания его в ванне 3 и доставки по трубопроводам к блокам определения меди и формалина. Если через это время концентрация останется ниже нормы цикл включения насоса повторяют. Для обеспечения точности и стабильности контроля содержания формалина предусмотрено также предварительное смешение сульфита натрия и серной кислоты и заливка его в одну емкость 12. Причем серной кислоты добавляется столько, чтобы кислотность смеси была бы в пределах 5,6-6,6 ед. рН. Это упрощает конструкцию, вместо двух емкостей и двух каналов подвода титрующих растворов используется один, так как приводит к необходимости последующего смешения только двух растворов. Раствор титрования и рабочий раствор склонны к образованию кристаллов. При малых скоростях движения раствора эти кристаллы не растворяются, что приводит к разрушению трубок шлангового насоса 9. Поэтому для повышения надежности работы устройства предусматривается принудительная промывка каналов шлангового насоса 9 и определение формалина промывным раствором, например водой. Для этого каналы шлангового насоса с помощью кранов 8 и 10 подключают к емкости 32 с промывным раствором, например водой. Использование изобретения позволяет повысить производительность процесса, увеличить выход годных изделий на 10% повысить точность контроля и поддержания заданной концентрации компонентов в рабочем растворе, в том числе формалина, не ниже 5% упростить конструкцию и повысить его функциональные возможности, обеспечивая легкую настройку устройства для работы с различными по составу компонентами и различными по емкости ваннами.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ СОСТАВА ВАНН ХИМИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные охладитель, сильфонный насос, блок определения pH и концентрации стабилизатора, кювету, шланговый насос с параллельно подключенными на входе емкостями для титрующих растворов, а на выходе соединенный через смеситель с блоком определения формалина, которые через усилительно-регулирующие модули соединены соответственно с насосами подачи в ванну химического меднения едкого натра, раствора стабилизатора, раствора меднения и формалина, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и стабильности контроля содержания формалина, смеситель выполнен в виде капельниц-фильтров, вертикально установленных и последовательно соединенных между собой, причем вход смесителя расположен ниже рабочего уровня жидкости в блоке определения формалина.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.07.1994

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002

Извещение опубликовано: 27.12.2002