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CH642676A5 - Verfahren und mittel zum aufloesen von metallen. - Google Patents

Verfahren und mittel zum aufloesen von metallen. Download PDF

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Publication number
CH642676A5
CH642676A5 CH1145978A CH1145978A CH642676A5 CH 642676 A5 CH642676 A5 CH 642676A5 CH 1145978 A CH1145978 A CH 1145978A CH 1145978 A CH1145978 A CH 1145978A CH 642676 A5 CH642676 A5 CH 642676A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
per liter
promoter
grams
hydrogen peroxide
etching
Prior art date
Application number
CH1145978A
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English (en)
Inventor
Philip David Readio
John Leslie Hugh Allan
Original Assignee
Dart Ind Inc
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Publication date
Application filed by Dart Ind Inc filed Critical Dart Ind Inc
Publication of CH642676A5 publication Critical patent/CH642676A5/de

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Mittel zum Auflösen von Metallen, insbesondere zum Ätzen von Kupfer bei der Herstellung von Trägerplatten für 3o gedruckte Schaltungen.
Wie dem Fachmann bekannt ist, wird bei der Herstellung von gedruckten elektronischen Schaltungen ein Laminat aus Kupfer und einem gegen Ätzen beständiges Material, gewöhnlich Kunststoff, verwendet. Ein allgemein anwendbares 35 Verfahren zur Herstellung der Schaltungen besteht darin,
dass man das gewünschte Muster auf der Kupferoberfläche des Laminates mit einem Ätzschutzmaterial maskiert, das für die Einwirkung der Ätzlösung undurchlässig ist. In einer anschliessenden Ätzoperation werden die ungeschützten Flä-40 chen des Kupfers weggeätzt, während die maskierten Flächen intakt bleiben und die gewünschte Schaltung auf dem Kunststoffträger ergeben. Das Ätzschutzmaterial kann ein Kunststoffmaterial, eine Druckfarbe oder ein Lot sein.
In den letzten Jahren hat sich die Verwendung von Was-45 serstoffperoxyd-Schwefelsäure-Systemen zum Ätzen der Trägerplatten für elektronische Schaltungen immer mehr durchgesetzt, weil die Ätzlösungen billig sind und Kupfer und seine Verbindungen verhältnismässig leicht aus den verbrauchten Ätzlösungen zurückgewonnen werden können.
so Jedoch sind mit der Verwendung von Wasserstoffperoxyd als Bestandteil der Ätzmittel viele Probleme verbunden. Es ist eine wohlbekannte Tatsache, dass die Stabilität von Wasserstoffperoxyd in einer Schwefelsäure-Wasserstoffperoxyd-Lö-sung durch das Vorhandensein von Schwermetallionen, wie 55 Kupferionen, nachteilig beeinflusst wird. Somit fällt beim Fortschreiten des Ätzvorganges und der damit verbundenen Zunahme des Kupferionengehaltes in dem Ätzmittel die Ätzgeschwindigkeit stark ab, weil sich das Wasserstoffperoxyd in dem Ätzbad zersetzt, das dadurch bald erschöpft wird. Um 6o die Leistungsfähigkeit dieser Ätzmittel zu verbessern, wurden verschiedene Stabilisatoren vorgeschlagen und mit einem gewissen Erfolg verwendet, um die Zersetzung von Wasserstoffperoxyd infolge des Vorhandenseins von Kupferionen zu vermindern.
Beispielsweise werden niedere gesättigte aliphatische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol und Butanol, in der US-PS-Nr. 3 597 290 als stabilisierende Zusätze geoffenbart, die für angesäuerte, Wasserstoffperoxyd enthaltende
65
642 676
Kupferätzlösungen geeignet sind. Ein Nachteil dieser stabilisierten Lösungen besteht darin, dass sie gegen das Vorhandensein von Chlorid- oder Bromidionen ausserordentlich empfindlich sind und dass daher Vorsorge getroffen werden muss, um diese Ionen vor dem Gebrauch aus dem Ätzsystem zu entfernen, z.B. durch Entionisieren oder durch Ausfällen der verunreinigenden Ionen, beispielsweise mit einem Silbersalz. Die Alkohole sind im allgemeinen bei den bei Ätzprozessen erforderlichen erhöhten Temperaturen auch ziemlich flüchtig, weshalb beim Gebrauch wesentliche Verluste an den Stabilisatoren auftreten.
Äthylenglycol, entweder in monomerer oder polymerer Form, ist eine weitere Verbindung, von der bekannt ist, dass sie angesäuerte Wasserstoffperoxydlösungen stabilisiert, die bei Metallauflösungsprozessen, wie dem Beizen von Kupfer (siehe US-PS Nr. 3 537 895) und beim Ätzen von Kupfer (siehe US-PS Nr. 3 773 577) verwendet werden. Neben der stabilisierenden Wirkung hat Äthylenglycol nach den Lehren dieser Patente auch andere Vorteile, da es bei normalen Betriebstemperaturen verhältnismässig wenig flüchtig ist und die Ätz- bzw. Beizgeschwindigkeiten etwas erhöht. Jedoch sind diese Geschwindigkeiten trotzdem für viele Metallauflösungsprozesse noch zu gering, und das Problem der Chlorid-und Bromidempfindlichkeit ist auch bei diesen stabilisierten Metallbehandlungslösungen vorhanden.
Obgleich eine wesentliche Verzögerung der durch Metallionen eingeleiteten Wasserstoffperoxydzersetzung durch Zusatz geeigneter Stabilisatoren erzielt werden kann, sind die Ätzgegeschwindigkeiten der stabilisierten Wasserstoffperoxyd-Schwefelsäure-Ätzmittel im allgemeinen ziemlich gering und bedürfen einer Verbesserung, insbesondere bei hohen Kupferionenkonzentrationen. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, einen Katalysator oder Promotor zuzusetzen, um die Ätzgeschwindigkeit zu verbessern. Spezifische Beispiele derartiger Katalysatoren sind die in der US-PS Nr. 3 597 290 vorgeschlagenen Metallionen, wie Silber-, Quecksilber-, Palladium-, Gold- und Platinionen, die alle ein niedrigeres Oxydationspotential haben als Kupfer. Andere Beispiele sind aus der US-PS Nr. 3 293 093 bekannt, d.h. Phenacetin, Sulfathia-zol und Silberionen, oder die verschiedenen Kombinationen beliebiger oder obigen drei Komponenten mit zweibasischen Säuren, wie in der US-PS Nr. 3 341 384 geoffenbart, oder mit Phenylharnstoffen oder Benzoesäuren gemäss der US-PS Nr. 3 407 141 oder mit den Harnstoff- und Thioharnstoffverbin-dungen der US-PS Nr. 3 668 131.
Obgleich es somit scheint, dass Silberionen eine universelle Lösung für die oben diskutierten Probleme der geringen Ätzgeschwindigkeiten sowie die durch das Vorhandensein von freien Chlorid- und Bromidionen verursachten Probleme darstellen, gibt es immer noch gewisse Nachteile, die mit der Verwendung von Silberionen bei der Herstellung von Wasser-stoffperoxyd-Schwefelsäure-Ätzlösungen verbunden sind. Einer dieser Nachteile ist der hohe Preis des Silbers. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Silberionen die Ätzgeschwindig-keit immer noch nicht so stark erhöhen, wie dies wünschenswert wäre.
Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und ein Mittel zum Auflösen von Metallen zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren und das Mittel können zur Auflösung von Metallen, z.B. Kupfer oder Legierungen des Kupfers, mit hohen Geschwindigkeiten sowie zum Ätzen von Kupfer verwendet werden, wobei die Ätzgeschwindigkeiten durch das Vorhandensein von Chlorid- oder Bromidionen verhältnismässig wenig beeinflusst werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Auflösen von Metallen ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Metall mit einer wässrigen Lösung in Berührung bringt, die 0,2 bis 4,5 Grammol Schwefelsäure pro Liter, 0,25 bis 8 Grammol Was-
serstoffperoxyd pro Liter und eine wirksame Menge eines Promotors enthält, der ein primäres Diol der Formel:
H
5 I
HO-C-I
H
R,
H
I
-C-I
H
OH
io ist, worin R]
(a) eine Gruppe der Formel:
15
20
R'
T
R.
II
- n worin R2 und R3, die gleich oder verschieden sind, jeweils Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und n mindestens 2 ist, oder
(b) eine gegebenenfalls alkylsubstituierte cycloparaffini-25 sehe Gruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, deren allfällige Alkylsubstituenten je 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten,bedeutet.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Mittel zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, das eine wäss-3o rige Lösung von 0,2 bis 4,5 Grammol Schwefelsäure pro Liter, 0,25 bis 8 Grammol Wasserstoffperoxyd pro Liter und eine wirksame Menge eines Diols der Formel I als Promotor enthält.
Die Schwefelsäurekonzentration der Lösung hegt vor-35 zugsweise zwischen 0,3 und 4 Grammol pro Liter, und die Wasserstoffperoxydkonzentration liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4 Grammol pro Liter.
Beispiele von primären Diolen der Formel I, die sich als Promotoren für die Erfindung eignen, sind 1,4-Butandiol, 40 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol usw.; 2-Meth-yl-l,4-butandiol, 2-Äthyl-l,5-pentandiol, 3-Propyl-l,5-pen-tandiolusw.; 1,4-Cyclohexandimethanol, 2-Methyl-l,3-cy-clopentandimethanol usw..
Die Promotoren werden in wirksamen Mengen zugesetzt, 45 die gewöhnlich mindestens 0,01 Grammol pro Liter, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 Grammol pro Liter, betragen.
Die in der Lösung zu verwendende Menge des Promotors hängt in gewissem Umfang von dem Gehalt der Lösung an freien Chlorid- oder Bromidionen ab. Wenn die Konzentra-50 tion dieser Verunreinigungen z.B. niedrig ist, beispielsweise ca. 2 bis ca. 25 ppm beträgt, sind Promotorkonzentrationen im unteren Teil des obigen Bereiches, z.B. von 0,01 bis 0,2 Grammol pro Liter, zur Erzielung der gewünschten Ätzgeschwindigkeiten geeignet. Wenn die Verunreinigungen dage-55 gen in verhältnismässig hohen Konzentrationen, z.B. von ca. 25 bis zu 60 ppm, vorhanden sind, kann ein Promotorzusatz von mindestens 0,2 Grammol pro Liter angewandt werden.
Wenn n in der Formel I entweder 0 oder 1 bedeutet, wie bei Äthylenglycol bzw. Propylenglycol, führt der Zusatz be-60 liebiger dieser primären Diole zu einer herkömmlichen Ätzlösung nicht zu annehmbaren Ätzgeschwindigkeiten, wenn Chlorid- oder Bromidionen vorhanden sind. Dies trifft auch für Polyäthylenglycole und Polypropylenglycole zu. In ähnlicher Weise sind hydroxylsubstituierte Paraffine, die eine 65 oder mehrere sekundäre oder tertiäre Hydroxylgruppen enthalten, infolge der Empfindlichkeit gegen Chlorid- und Bromidionen nicht brauchbar.
Der Rest der Lösungen besteht mindestens zum grössten
642 676
Teil aus Wasser. Es ist keine besondere Behandlung erforderlich, um freie Chlorid- oder Bromidionen aus der Lösung zu entfernen, da durch das Vorhandensein der primären Diole eine genügende Unempfindhchkeit in Bezug auf diese Verunreinigungen hervorgerufen wird, die andernfalls eine starke Abnahme der Ätzgeschwindigkeit verursachen würden.
Die Lösungen können auch verschiedene andere Bestandteile enthalten, wie beliebige der wohlbekannten Stabilisatoren, die verwendet werden, um dem durch Schwermetallionen eingeleiteten Abbau von Wasserstoffperoxyd entgegenzuwirken. Beispiele von geeigneten Stabilisatoren sind in den US-PS Nr. 3 537 895, Nr. 3 597 290, Nr. 3 649 194, Nr. 3 801 512 und Nr. 3 945 865 geoffenbart. Natürlich können behebige andere Verbindungen mit einer stabilisierenden Wirkung auf angesäuerte Wasserstoffperoxyd-Metallbehand-lungslösungen mit gleichem Vorteil verwendet werden.
Gewünschtenfalls können auch beliebige der Additive, von denen bekannt ist, dass sie die Unterätzung, d.h. den Angriff des Ätzmittels an den Flanken, verhindern, zugesetzt werden. Beispiele derartiger Verbindungen sind die in den US-PS Nr. 3 597 290 und Nr. 3 773 577 beschriebenen Stickstoffverbindungen. Für die vorhegende Erfindung ist die Verwendung derartiger Additive aber nicht erforderlich wegen der hohen Ätzgeschwindigkeiten, die infolge des Zusatzes der Promotoren in die Lösungen erhalten werden.
Die Lösungen sind besonders brauchbar für das chemische Gravieren und Ätzen von Kupfer und Kupferlegierungen, aber auch andere Metalle und Legierungen können mit den erfindungsgemässen Lösungen gelöst werden, z.B. Eisen, Nickel, Zink und Stahl.
Wenn die Lösungen zum Auflösen eines Metalles verwendet werden, können die für das spezielle Metall üblichen Arbeitsbedingungen angewandt werden. Somit sollten beim Ätzen von Kupfer Temperaturen zwischen ca. 40 und ca. 60 °C eingehalten werden, wobei die Arbeitstemperatur vorzugsweise zwischen ca. 49 und ca. 57 °C hegt.
Die Lösungen eignen sich hervorragend als Ätzmittel, wobei man entweder Tauchätzverfahren oder Sprühätzverfahren anwenden kann. Die mit den erfindungsgemässen Lösungen erhältlichen Ätzgeschwindigkeiten sind sehr hoch. Wegen dieser ungewöhnlich hohen Ätzgeschwindigkeiten sind die Lösungen besonders vorteilhaft als Ätzmittel für die Herstellung von Trägerplatten für gedruckte Schaltungen, wobei es erforderlich ist, dass eine verhältnismässig grosse Anzahl von Werkstücken pro Zeiteinheit verarbeitet wird, und zwar sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch zur Herabset-
Tabelle I
Beispiel Additiv
Nr. Name zungdes schädlichen Angriffes des Ätzmittels an den Flanken bzw. der schädlichen Unterätzung unter dem Ätzschutzmaterial. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass saubere Ätzungen erzielt werden. Hinzu kommt 5 noch der Vorteil, dass das Vorhandensein von freien Chloridoder Bromidionen in Konzentrationen von über 2 ppm und bis zu ca. 60 ppm und mehr, in den Lösungen geduldet werden kann, wobei nur eine sehr geringfügige Abnahme der Ätzgeschwindigkeiten eintritt. Somit kann gewöhnliches Lei-io tungswasser zur Herstellung der Lösungen verwendet werden. Ferner wurde gefunden, dass die erfindungsgemäss als Promotoren verwendeten primären Diole eine erhebliche stabilisierende Wirkung auf das Wasserstoffperoxyd haben, wodurch der Bedarf für zusätzliche Wasserstoffperoxydstabilisa-i5 toren herabgesetzt oder sogar beseitigt wird. Ausserdem werden die Ätzgeschwindigkeiten der Lösungen durch hohe Kupferbelastungen verhältnismässig wenig beeinflusst. Weitere Vorteile sind die geringe Flüchtigkeit und die hohe Löslichkeit der Promotoren in der Lösung.
20 Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele 1 bis 5 In dieser Reihe von Vergleichsversuchen wurden Kupferlaminate (50,8 x 50,8 mm) mit einem Überzug von 305 g 25 Kupfer pro m2 (one ounce copper per square foot) durch Eintauchen unter Rühren in je 800 ml von auf 53,9 °C (129 °F) gehaltenen Lösungen geätzt. Jede der Lösungen enthielt 15 Vol.-% 66° Baumé-Schwefelsâure (2,7 Grammol pro Liter), 15 Vol.-% 50 gewichtsprozentiges Wasserstoffperoxyd (2,6 30 Grammol pro Liter) und 70 Vol.-% entweder entionisiertes oder destilliertes Wasser. Die Lösungen wurden mit 2,5 g Natriumphenolsulfonat pro Liter stabilisiert. Wenn keinerlei Katalysator und keine Chloridionen zugesetzt wurden (Beispiel 1), betrug die zur vollständigen Entfernung des Kupfers 35 von der unteren Seite des Laminates erforderliche Zeit 270 Sekunden (190 bis 200 Sekunden mit aus destilliertem Wasser hergestellten Lösungen).
Die Lösungen der Beispiele 2 bis 5 hatten die gleiche Zusammensetzung wie die Lösung von Beispiel 1, enthielten 10 aber auch die in Tabelle I angegebenen primären Diole als Promotoren. Die Ergebnisse der Ätzversuche zeigten, dass alle diese Additive eine erstaunliche Verbesserung der Ätzgeschwindigkeiten bewirkten, und zwar sowohl ohne Zusatz von Chloridionen als auch in Gegenwart von beträchtlichen 45 Mengen an Chloridionen, d.h. 45 ppm zugesetzten Chloridionen.
Ätzdauer (sec)
ml/1 (g/1) ohne Cl~ mit Cl~
(45 ppm)
1* 2
3d) 4(4) 5(i)
1.4-Butandiol 20
1.5-Pentandiol 20
1.6-Hexandiol (20) 1,4-Cyclohexandimethanol (20)
270
(190-200)(l)
95
80
80
80
125 130 125 125
" Die Lösungen wurden mit destilliertem Wasser hergestellt.
*Vergleich
Es sollte besonders bemerkt werden, dass mit den erfindungsgemässen Lösungen beim Arbeiten in grossem Massstab, z.B. mit Hilfe von Sprühätzmethoden, durchwegs hervorragende Ergebnisse erhalten werden. Speziell ist die Erhöhung der Ätzgeschwindigkeit im Vergleich zu einer Vergleichslösung sehr viel ausgeprägter, und auch die eigentlichen Ätzdauern sind wesentlich kürzer, im typischen Falle um '/3 bis 2/3 der Werte, die bei Anwendung der oben beschriebenen Tauchmethode in kleinem Massstab erhalten werden.
>5
Vergleichsbeispiele 6 bis 15 . In diesen Beispielen wurden entweder 20 ml oder 20 g pro Liter verschiedener Diole, die nicht die Bedingungen der Er-
5
642 676
findung erfüllen, zu Ätzlösungen mit der gleichen Zusammen- die Ergebnisse der Ätzversuche schlechter, indem die Ätzsetzung wie die Lösung von Beispiel 1 zugegeben. Wie aus den geschwindigkeiten, insbesondere in Gegenwart von 45 ppm in Tabelle II zusammengestellten Daten ersichtlich ist, waren zugesetzten freien Chloridionen, nicht akzeptabel waren.
Tabelle II
Vergleichs-
Additiv
Ätzdauer (sec)
Beispiel
Name ml/1 bzw.
ohne Cl mitCl
Nr.
(g/1)
(45 ppm)
6
Äthylenglycol
20
135
>350
7
Diäthylenglycol
20
130
>350
8
Triäthylenglycol
20
130
>350
9(D
1,2-Propandiol
20
120
>350
IOC»
1,3-Propandiol
20
90
250
11
Glycerin
20
175
>-
12
1,2-Dipropylenglycol
20
95
>350
13«
2-Methyl-2,4-pentandiol
20
100
>350
14
2,5-Dimethyl-2,5-hexandiol
(20)
90
>200
15«
1,2,6-Trihydroxyhexan
20
85
215
Die Lösungen wurden mit destilliertem Wasser hergestellt.
Beispiele 16 bis 21 Beispiel 17 wurde genau in der gleichen Weise ausgeführt,
Um die stabilisierende Wirkung der erfindungsgemäss wobei aber Natriumphenolsulfonat, ein ausgezeichneter Was-
verwendeten Promotoren zu beweisen, wurde eine Vergleichs- serstoffperoxydstabilisator, ebenfalls in herkömmlichen sta-
lösung (Beispiel 16) in destilliertem Wasser, die die gleiche bilisierend wirkenden Mengen zugesetzt wurde. Den Lösun-
Zusammensetzung wie die Lösung von Beispiel 1 hatte und gen der Beispiele 18 bis 21 wurden die verschiedenen in Ta-
auch 38,2 g Kupferionen pro Liter enthielt, die in Form von belle III angegebenen Diole in Mengen zugesetzt, von denen
150 g Cuprisulfat-pentahydrat pro Liter zugesetzt wurden, allgemein bekannt ist, dass sie optimale Ätzgeschwindig-
hergestellt. Die Lösung wurde unter dauerndem Rühren 24 keiten begünstigen. Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen,
Stunden lang auf 53,9 °C (129 °F) gehalten, wobei die Per- dass die primären Diole als Stabilisatoren gegen die Zerset-
oxydkonzentration zu Anfang und dann periodisch während j5 zung von Wasserstoffperoxyd ausserordentlich wirksam sind, des Versuchszeitraumes durch Titration unter Verwendung einer Ceriammoniumsulfat-Standardlösung mit einem Fer-roinindikator bestimmt wurde.
Tabelle III
Beispiel Stabilisator Zugesetzte Vol.-% H202 (50 gew.-%ig)
Nr. Menge
ml/1 (g/1)
OStd.
2Std.
18 Std.
24 Std.
16*
keiner
14,8
10,4
0,4
0,2
17*
Natriumphenolsulfonat
(2,5)
14,8
14,8
11,6
10,7
18
1,4-Butandiol
20
14,9
14,7
14,5
11,2
19
1,5-Pentandiol
20
15,0
14,7
14,4
9,8
20
1,6-Hexandiol
(20)
14,9
14,8
14,6
11,2
21
1,4-Cyclohexandimethanol
(20)
14,9
14,7
14,4
8,1
""Vergleich
Beispiele 22 bis 26 Um die Wirkung der Promotorkonzentration auf die Ätzgeschwindigkeiten zu beweisen, wurden die folgenden Vergleichsversuche bei ca. 50 °C (122 °F) in einem DEA-30-Sprühätzer unter Verwendung von 50,8 x 50,8 mm messenden Proben von Kupferlaminaten mit einem Überzug von 305 g Kupfer pro m2 (one ounce Cooper per square foot) ausgeführt. Die Vergleichslösung (Beispiel 22) enthielt 10 Vol.-% 50 gewichtsprozentiges Wasserstoffperoxyd (1,8 Grammol pro Liter), 20 Vol.-% 66° Baumé-Schwefelsâure (3,6 Grammol pro Liter) und 70 Vol.-% destilliertes Wasser, wobei auch 1 g Natriumphenolsulfonat pro Liter als Stabilisator und 15 g Kupfersulfat-pentahydrat pro Liter zugesetzt wurden. In den Beispielen 23 bis 26 wurden auch verschiedene Mengen
1,4-Butandiol zugesetzt. Die Wirkung der Diolkonzentratio-nen auf die Ätzdauern sind aus Tabelle IV ersichtlich.
55
Tabelle IV
Beispiel 1,4-Butandiol Ätzdauer
Nr. (ml/1) (sec.)
60 22* - 635
23 5 69
24 10 58
25 15 54
26 20 54
65
"■Vergleich
C

Claims (11)

642 676
1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine wässrige Lösung von 0,2 bis 4,5 Grammol Schwefelsäure pro Liter, 0,25 bis 8 Grammol Wasserstoffperoxyd pro Liter und eine wirksame Menge eines primären Diols der Formel I gemäss Anspruch 1 als Promotor enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Promotorkonzentration mindestens 0,01 Grammol pro Liter, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Grammol pro Liter, beträgt.
2
PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Auflösen von Metallen, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metall mit einer wässrigen Lösung in Berührung bringt, die 0,2 bis 4,5 Grammol Schwefelsäure pro Liter, 0,25 bis 8 Grammol Wasserstoffperoxyd pro Liter und eine wirksame Menge eines Promotors enthält, der ein primäres Diol der Formel:
H H
I I
HO-C-R,-C -OH 1
I I H H
ist, worin Ri
(a) eine Gruppe der Formel:
R'
R.
II
- n dass die Konzentration des Promotors mindestens 0,01 Grammol pro Liter, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Grammol pro Liter, beträgt.
12. Mittel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung ausserdem Natriumphenolsulfonat als Stabilisator enthält, um die Abbauwirkung von Schwermetallionen auf das Wasserstoffperoxyd zu verringern.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffperoxydkonzentration zwischen 1 und 4 Grammol pro Liter liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelsäurekonzentration zwischen 0,3 und 4 Grammol pro Liter hegt.
5 zeichnet, dass es ausserdem Natriumphenolsulfonat als Stabilisator enthält, um die Abbauwirkung von Schwermetallionen auf das Wasserstoffperoxyd zu verringern.
13. Mittel nach einem der Anspräche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffperoxydkonzentration
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Promotor 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol oder 1,4-Cyclohexandimetha-nol verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Auflösen von Kupfer oder eine Kupferlegierung.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man es in Gegenwart von mindestens 2 ppm freien Chlorid- oder Bromidionen ausführt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Promotorkonzentration mindestens
0.2 Grammol pro Liter beträgt und dass man die Auflösung in Gegenwart von mindestens 25 ppm freien Chlorid- oder Bromidionen ausführt.
10. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch
10 zwischen 1 und 4 Grammol pro Liter liegt.
14. Mittel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelsäurekonzentration zwischen 0,3 und 4 Grammol pro Liter liegt.
15. Mittel nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
15 gekennzeichnet, dass der Promotor 1,4-Butandiol, 1,5-Pen-
tandiol, 1,6-Hexandiol oder 1,4-Cyclohexandimethanolist.
16. Mittel nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es mehr als 2 ppm freie Chlorid- oder Bromidionen enthält.
2o 17. Mittel nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 0,2 Grammol des Promotors der Formel I pro Liter sowie mein: als 25 ppm freie Chlorid- oder Bromidionen enthält.
25
worin R2 und R3, die gleich oder verschieden sind, jeweils Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und n mindestens 2 ist, oder
(b) eine gegebenenfalls alkylsubstituierte cycloparaffini-sche Gruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, deren allfällige Alkylsubstituenten je 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, bedeutet.
11. Mittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
CH1145978A 1977-11-08 1978-11-07 Verfahren und mittel zum aufloesen von metallen. CH642676A5 (de)

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US05/849,574 US4141850A (en) 1977-11-08 1977-11-08 Dissolution of metals

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