[go: up one dir, main page]

RU2820637C1 - Solution for removing nickel-phosphorus coating from copper or copper-containing substrate - Google Patents

Solution for removing nickel-phosphorus coating from copper or copper-containing substrate Download PDF

Info

Publication number
RU2820637C1
RU2820637C1 RU2023132876A RU2023132876A RU2820637C1 RU 2820637 C1 RU2820637 C1 RU 2820637C1 RU 2023132876 A RU2023132876 A RU 2023132876A RU 2023132876 A RU2023132876 A RU 2023132876A RU 2820637 C1 RU2820637 C1 RU 2820637C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
solution
coating
removal
nickel
Prior art date
Application number
RU2023132876A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Поликарчук
Матвей Сергеевич Деркачев
Евгения Андреевна Кошелева
Хидмет Сафарович Шихалиев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2820637C1 publication Critical patent/RU2820637C1/en

Links

Abstract

FIELD: various technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to chemical treatment of metal surface, in particular to removal of chemically applied nickel-phosphorus coatings from copper or copper-containing substrate, and can be used in radio electronics, instrument making and other industries. Solution for removing nickel-phosphorus coating from a copper or copper-containing substrate contains components in the following ratio, g/l: 4-nitrophthalic acid 60–120, ethylenediamine 110–210, sodium hydroxide 64–128, 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole 0.116–0.580, distilled water up to 1 l.
EFFECT: reducing the rate of under-etching of copper bases when cleaning them from nickel-phosphorus coatings without increasing roughness and pitting formation.
1 cl, 7 dwg, 7 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к удалению химически нанесенных Ni,P-покрытий с основы из меди или медных сплавов, и может быть использовано в радиоэлектронике, приборостроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the chemical treatment of metal surfaces, in particular to the removal of chemically applied Ni, P-coatings from a base of copper or copper alloys, and can be used in radio electronics, instrument making and other industries.

Уровень техникиState of the art

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к удалению химически нанесенных Ni,P-покрытий с основы из меди или медных сплавов, имеющие дефекты, изменения цвета, плохую адгезию или другие неоптимальные характеристики металлической пленки, что делает их непригодными для использования. Восстановление изготовленных изделий путем удаления дефектного химически нанесенного никелевого покрытия и никелевых сплавов имеет значительное экономическое значение для производителей. Соответственно, необходимы недорогие, легко управляемые и безопасные для окружающей среды средства удаления таких покрытий.The invention relates to chemical surface treatment of metals, in particular to the removal of chemically applied Ni, P-coatings from a copper or copper alloy base that have defects, discolorations, poor adhesion or other suboptimal characteristics of the metal film, which makes them unsuitable for use. Refurbishing manufactured products by removing defective chemically applied nickel plating and nickel alloys has significant economic implications for manufacturers. Accordingly, there is a need for inexpensive, easily controlled, and environmentally friendly means of removing such coatings.

Способы и композиции, предлагаемые для удаления никелевых сплавов с металлических и неметаллических подложек, достаточно разнообразны в данной области техники. Условно их можно разделить по рН на кислотные и щелочные. Например, в патенте US №3104167 А описывается раствор, содержащий 10 объемных частей 93% серной кислоты, 10 объемных частей 85% фосфорной кислоты, от 2,5 до 5 объемных частей 67% азотной кислоты и от 3 до 6 объемных частей 47% плавиковой кислоты. В другом патенте SU №1346694 А1 описывается состав раствора, включающий, г/л: азотную кислоту 650-720, хлорид натрия 40-80 и фосфат натрия 70-100. В изобретении SU №1105292 А1 авторы использовали раствор следующего состава, г/л: соляная кислота 75-150, хлорат натрия 100-200, аминопроизводное соединение, выбранное из группы, содержащей этилендиаминтетрауксусную кислоту, гексаметилентетрамин, этилендиамин 10-20, остальное - вода. В работе JP № Н08311663А предлагается раствор следующего состава: 0,5-7,0 моль/л неорганической кислоты (H2SO4, HNO3, Н3РО4), 0,02-2,0 моль/л пероксида (Н2О2, Na2O2), 0,1-180 мл поверхностно-активного вещества (полиэтиленгликоля, поливинилового спирта, поли(оксиэтилен или оксипропилен)триола, моноэфира поли(оксиэтилен или оксипропилен)гликоля и т.д.) и 0-300 г/л органического вещества (водорастворимого органического вещества, состоящего из одного или нескольких аминов, соединений, содержащих аминогруппы, карбоновых кислот и их производных). Основным недостатком описанных растворов является использование в их составе сильных кислот, которые воздействуют и на саму подложку, что вызывает ее существенное подтравливание, а в некоторых случаях точечную коррозию, увеличивая шероховатость поверхности. Поэтому после снятия никелевых покрытий приходится повторно полировать протравленную поверхность, а для подложки толщиной всего в несколько микрометров применение таких композиций вовсе невозможно.Methods and compositions proposed for removing nickel alloys from metallic and non-metallic substrates vary widely in the art. Conventionally, they can be divided according to pH into acidic and alkaline. For example, US Pat. No. 3,104,167 A describes a solution containing 10 parts by volume 93% sulfuric acid, 10 parts by volume 85% phosphoric acid, 2.5 to 5 parts by volume 67% nitric acid, and 3 to 6 parts by volume 47% hydrofluoric acid. acids. Another patent SU No. 1346694 A1 describes the composition of the solution, including, g/l: nitric acid 650-720, sodium chloride 40-80 and sodium phosphate 70-100. In the invention SU No. 1105292 A1, the authors used a solution of the following composition, g/l: hydrochloric acid 75-150, sodium chlorate 100-200, an amino derivative compound selected from the group containing ethylenediaminetetraacetic acid, hexamethylenetetramine, ethylenediamine 10-20, the rest is water. JP No. H08311663A proposes a solution of the following composition: 0.5-7.0 mol/l inorganic acid (H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 ), 0.02-2.0 mol/l peroxide (H 2 O 2 , Na 2 O 2 ), 0.1-180 ml of surfactant (polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, poly(oxyethylene or oxypropylene) triol, poly(oxyethylene or oxypropylene) glycol monoester, etc.) and 0 -300 g/l organic matter (water-soluble organic matter consisting of one or more amines, compounds containing amino groups, carboxylic acids and their derivatives). The main disadvantage of the described solutions is the use of strong acids in their composition, which also affect the substrate itself, which causes significant etching and, in some cases, pitting corrosion, increasing the surface roughness. Therefore, after removing the nickel coatings, it is necessary to re-polish the etched surface, and for a substrate with a thickness of only a few micrometers, the use of such compositions is completely impossible.

Помимо вышеупомянутого способа снятия никелевых сплавов существует электролитическое окисление нанесенного металла, но оно также является неселективным, поскольку электролит по своей природе является коррозионным. В патенте DE №2536690 А1 заявлена ванна для электролитического удаления химически осажденных никелевых покрытий и сплавов Ni-P, содержащая серную кислоту и лимонную кислоту или серную кислоту, лимонную кислоту и фосфорную кислоту с соответствующей плотностью ванны от 1,532 г/см3 до 1,714 г/см3 при 20°С. Плотность электролита в ванне играет важную роль: если она ниже 1,637 г/см3 при температуре 20°С, то повышается скорость отслаивания. В этом случае существует риск начала растворения основного металла, что является существенным недостатком этого способа снятия покрытия.In addition to the above-mentioned method of removing nickel alloys, there is electrolytic oxidation of the deposited metal, but this is also non-selective since the electrolyte is corrosive in nature. Patent DE No. 2536690 A1 claims a bath for the electrolytic removal of chemically deposited nickel coatings and Ni-P alloys, containing sulfuric acid and citric acid or sulfuric acid, citric acid and phosphoric acid with a corresponding bath density from 1.532 g/cm 3 to 1.714 g/ cm 3 at 20°C. The density of the electrolyte in the bath plays an important role: if it is below 1.637 g/cm 3 at a temperature of 20°C, then the peeling rate increases. In this case, there is a risk of the base metal starting to dissolve, which is a significant disadvantage of this method of coating removal.

Поэтому более подходящими для этих целей являются композиции, имеющие щелочной диапазон рН. В патенте US №2649361 А описан раствор, состоящий из нитрозамещенных ароматических соединений, цианидов щелочных металлов и гидроксида натрия. Такие системы создают окислительные потенциалы больше, чем -0,9 В при измерении между d-листовым никелевым электродом и каломельным электродом с насыщенным хлоридом калия. Причем в патенте подразумевается, что такие высокие потенциалы необходимы для окисления никеля. В изобретении US №2698781 А, который является продолжением предыдущей работы, использовался раствор, содержащий нитроароматическое соединение, имеющее потенциал от -0,50 до -0,90 В и неорганическую кислоту, выбранную из серии: серной, соляной, сульфаминовой, фтороводородной или гексафторокремниевой кислот. Авторами утверждается, что в данном случае нитросоединение функционирует не как основной реагент, а как катализатор, ускоряющий реакцию между металлом и ионом водорода. Значительным минусом предыдущих изобретений является утилизация отработанного раствора, которая наносит вред окружающей среде и создает опасность для здоровья.Therefore, compositions having an alkaline pH range are more suitable for these purposes. US Pat. No. 2,649,361 A describes a solution consisting of nitro-substituted aromatic compounds, alkali metal cyanides and sodium hydroxide. Such systems produce oxidation potentials greater than -0.9 V when measured between a d-sheet nickel electrode and a saturated potassium chloride calomel electrode. Moreover, the patent implies that such high potentials are necessary for the oxidation of nickel. In invention US No. 2698781 A, which is a continuation of previous work, a solution was used containing a nitroaromatic compound having a potential of -0.50 to -0.90 V and an inorganic acid selected from the series: sulfuric, hydrochloric, sulfamic, hydrofluoric or hexafluorosilicon acids The authors argue that in this case the nitro compound functions not as the main reagent, but as a catalyst that accelerates the reaction between the metal and the hydrogen ion. A significant disadvantage of previous inventions is the disposal of waste solution, which is harmful to the environment and poses a health hazard.

В патенте US №2937940 А отмечено, что потенциал окислительной среды сам по себе не является показателем того, будут ли системы функционировать как окислитель или растворитель для рассматриваемого металла. Авторами предлагается раствор для снятия никелевых покрытий, состоящий из 6,85 массовых частей м-нитробензойной кислоты, 13,13 массовых частей этилендиамина, 200 массовых частей воды. При этом установлено, что оптимальным соотношением, при котором, исчерпывается окислитель, переводящий реэкстрагируемый металл в раствор, и амин, образующий с ним комплекс примерно в одно и то же время, обеспечивая максимальную экономию, является 1 моль нитрозамещенного ароматического соединения на 5 моль амина. Отмечается, что при рН композиции выше 8 в системе растворяются как никель, так и медь, но медь растворяется медленнее, чем никель. Чтобы избежать травления поверхности латунных или медных подложек необходимо снизить рН до 7-8 путем добавления серной или соляной кислоты. Оптимальный диапазон температур снятия считается около 80-85°С. Однако такой раствор оказался малоэффективным для снятия Ni,P-покрытия с медных и медьсодержащих оснований. Основным недостатком, является низкая скорость растворения никеля при рН ниже 8, а в случае с Ni,P-покрытием на поверхности остаются устойчивые труднорастворимые соединения черного цвета.US Pat. No. 2,937,940 A notes that the potential of the oxidizing environment is not in itself an indication of whether the systems will function as an oxidizer or a solvent for the metal in question. The authors propose a solution for removing nickel coatings, consisting of 6.85 parts by mass of m-nitrobenzoic acid, 13.13 parts by mass of ethylenediamine, 200 parts by mass of water. It has been established that the optimal ratio at which the oxidizing agent that transfers the re-extracted metal into solution and the amine that forms a complex with it at approximately the same time is exhausted, ensuring maximum savings, is 1 mole of a nitro-substituted aromatic compound per 5 moles of amine. It is noted that when the pH of the composition is above 8, both nickel and copper dissolve in the system, but copper dissolves more slowly than nickel. To avoid etching the surface of brass or copper substrates, it is necessary to reduce the pH to 7-8 by adding sulfuric or hydrochloric acid. The optimal removal temperature range is considered to be around 80-85°C. However, such a solution turned out to be ineffective for removing Ni,P-coatings from copper and copper-containing substrates. The main disadvantage is the low rate of nickel dissolution at pH below 8, and in the case of a Ni,P coating, stable, poorly soluble black compounds remain on the surface.

К предлагаемому изобретению наиболее близким прототипом по технической сущности и достигаемому результату является раствор для снятия химически нанесенного никелевого покрытия, описанный в патенте SU №1285061 А1. Раствор содержит следующие компоненты, г/л: гидроксид натрия 100-120 (для создания щелочной среды), м-нитробензойная кислота 100-120 (деполяризатор перенапряжения при растворении никелевого покрытия) и этилендиамин 200-220 (комплексообразователь). Авторами отмечается, что при меньшем содержании компонентов раствор приводит к частичному снятию Ni,P-покрытия, а при увеличении концентраций компонентов в растворе начинает выпадать осадок. Из недостатков можно привести отсутствие данных о рабочей температуре раствора, скорости снятия покрытия и скорости подтравливания основы. Также немаловажным фактором является то, что при использовании из раствора начинает выпадать труднорастворимый осадок, который снижает эффективность дальнейшего использования. Основания получаются с повышенной шероховатостью и питтингом.The closest prototype to the proposed invention in terms of technical essence and the achieved result is a solution for removing chemically applied nickel coating, described in patent SU No. 1285061 A1. The solution contains the following components, g/l: sodium hydroxide 100-120 (to create an alkaline environment), m-nitrobenzoic acid 100-120 (overvoltage depolarizer when dissolving the nickel coating) and ethylenediamine 200-220 (complexing agent). The authors note that with a lower content of components, the solution leads to partial removal of the Ni,P coating, and with increasing concentrations of the components in the solution, a precipitate begins to form. Among the shortcomings is the lack of data on the operating temperature of the solution, the speed of coating removal and the speed of base etching. Another important factor is that during use, a poorly soluble precipitate begins to form from the solution, which reduces the effectiveness of further use. The substrates are obtained with increased roughness and pitting.

Таким образом, ни одна из композиций, используемых в данной области техники, не является высокоселективной и эффективной для удаления химически нанесенных Ni,P-покрытий с медных и медьсодержащих подложек.Thus, none of the compositions used in the art are highly selective and effective for removing chemically deposited Ni,P coatings from copper and copper-containing substrates.

Разнообразие применяемых на практике методов предшествующего уровня техники подчеркивает экономическую важность проблемы и, в некоторой степени, недостатки конкретных предложенных методов.The variety of prior art methods in practice highlights the economic importance of the problem and, to some extent, the shortcomings of the specific methods proposed.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Технической задачей является, повышение эффективности и интенсификации снятия Ni,P-покрытий с медных оснований, при сохранении материала подложки без повышения шероховатости и возникновения питтингообразования.The technical challenge is to increase the efficiency and intensification of the removal of Ni, P-coatings from copper bases, while maintaining the substrate material without increasing roughness and pitting.

Техническим результатом является снижение скорости подтравливания медных оснований при их очистке от Ni,P-покрытий без повышения шероховатости и возникновения питтингообразования.The technical result is a reduction in the rate of etching of copper bases when cleaning them from Ni, P-coatings without increasing roughness and pitting.

Технический результат достигается применением в растворе для удаления Ni,P-покрытия с медной или медьсодержащей подложки 4-нитрофталевой кислоты 60-120 г/л, этилендиамина 110-210 г/л, гидроксида натрия 64-128 г/л, 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола 0.116-0.580 г/л и воды - до 1 л.The technical result is achieved by using 4-nitrophthalic acid 60-120 g/l, ethylenediamine 110-210 g/l, sodium hydroxide 64-128 g/l, 3-amino- 5-mercapto-1,2,4-triazole 0.116-0.580 g/l and water - up to 1 l.

Использование 4-нитрофталевой кислоты в качестве деполяризатора перенапряжения при растворении никелевого покрытия позволяет избавиться от выпадения труднорастворимых осадков в процессе снятия никелевых пленок и тем самым увеличить время работы раствора. Этилендиамин применяется в качестве комплексообразователя для связывания ионов никеля. Однако, эта функция, по-видимому, не является определяющим фактором данного соединения. Например, нами установлено, что соли этилендиаминтетрауксусной кислоты или моноэтаноламин не способны очищать медное основание от Ni,P-покрытия, хотя также являются хорошими комплексообразователями. Отмечено, что гидроксид натрия совместно с этилендиамином позволяет лучше и эффективнее очистить основание от образующихся на ней труднорастворимых соединений в процессе снятия сплава Ni-P. Применение 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола в качестве ингибитора коррозии меди и медных сплавов позволяет минимизировать подтравление подложки с сохранением остальных параметров снятия Ni,P-сплавов.The use of 4-nitrophthalic acid as an overvoltage depolarizer when dissolving a nickel coating makes it possible to get rid of the precipitation of sparingly soluble sediments during the removal of nickel films and thereby increase the operating time of the solution. Ethylenediamine is used as a complexing agent to bind nickel ions. However, this function does not appear to be the determining factor for this compound. For example, we have found that salts of ethylenediaminetetraacetic acid or monoethanolamine are not able to clean copper base from Ni,P-coating, although they are also good complexing agents. It is noted that sodium hydroxide together with ethylenediamine makes it possible to better and more effectively clean the base from poorly soluble compounds formed on it during the removal of the Ni-P alloy. The use of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole as a corrosion inhibitor for copper and copper alloys makes it possible to minimize substrate etching while maintaining other removal parameters for Ni, P-alloys.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Далее представлено более подробное описание примеров осуществления данного изобретения с достижением заявленного результата. Приведенные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.Below is a more detailed description of examples of implementation of this invention with the achievement of the claimed result. The following examples illustrate, but do not limit, the present invention.

Все используемые реагенты являются коммерчески доступными.All reagents used are commercially available.

Для оценки эффективности исследуемых составов испытания проводились на образцах из меди с предварительно нанесенным Ni,P-покрытием с содержанием фосфора 8-10% и толщиной ~6,5 мкм. Перед началом операции поверхность покрытия обрабатывалась щелочным очистителем для удаления органических загрязнений (ГОСТ 9.305-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий).To evaluate the effectiveness of the studied compositions, tests were carried out on copper samples with a pre-applied Ni,P coating with a phosphorus content of 8-10% and a thickness of ~6.5 microns. Before starting the operation, the coating surface was treated with an alkaline cleaner to remove organic contaminants (GOST 9.305-84 Unified system of protection against corrosion and aging. Metallic and non-metallic inorganic coatings. Operations of technological processes for producing coatings).

Затем образцы загружали в ванну. Обработку вели при температуре состава 80-82°С до полной очистки поверхности основного металла от Ni,P-покрытия. По истечению этого времени изделия извлекали из раствора, промывали, сушили и взвешивали. Процесс повторяли до прекращения полного снятия Ni,P-покрытия с образцов раствором из-за расходования компонентов.The samples were then loaded into the bath. The treatment was carried out at a composition temperature of 80-82°C until the surface of the base metal was completely cleared of the Ni, P coating. After this time, the products were removed from the solution, washed, dried and weighed. The process was repeated until complete removal of the Ni,P coating from the samples by the solution ceased due to the consumption of components.

Для сравнения согласно патенту, SU №1285061 А1, использовали раствор следующего состава: 5.5 г 4-нитробензойной кислоты, 11.0 г этилендиамина, 5.5 г гидроксида натрия и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.192 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.023 мг/см2*мин. Средняя масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.458 г. Полученные основания имеют матовый вид без загрязнений. Видна усилившаяся шероховатость поверхности (фиг. 2) по сравнению с поверхностью до нанесения Ni,P-покрытия (фиг. 1).For comparison, according to the patent, SU No. 1285061 A1, a solution of the following composition was used: 5.5 g of 4-nitrobenzoic acid, 11.0 g of ethylenediamine, 5.5 g of sodium hydroxide and distilled water up to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.192 mg/cm 2 *min. The speed of base etching is 0.023 mg/cm 2 *min. The average weight of the Ni,P coating removed from 50 ml of solution was 0.458 g. The resulting bases have a matte appearance without contamination. An increased surface roughness is visible (Fig. 2) compared to the surface before applying the Ni,P coating (Fig. 1).

Ниже представлены конкретные примеры осуществления предлагаемого изобретения, но они не ограничивают объем настоящего изобретения.Below are specific examples of implementation of the proposed invention, but they do not limit the scope of the present invention.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Использовали раствор следующего состава: 6.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 10.5 г этилендиамина, 6.4 г гидроксида натрия и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.304 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы -0.073 мг/см2*мин. Средняя масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.591 г. Полученные основания имеют матовый вид без загрязнений. Видна усилившаяся шероховатость поверхности (фиг. 3) по сравнению с поверхностью до нанесения Ni,P-покрытия (фиг. 1).A solution of the following composition was used: 6.0 g of 4-nitrophthalic acid, 10.5 g of ethylenediamine, 6.4 g of sodium hydroxide and distilled water up to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.304 mg/cm 2 *min. Base etching rate -0.073 mg/cm 2 *min. The average weight of the Ni,P coating removed from 50 ml of solution was 0.591 g. The resulting bases have a matte appearance without contamination. An increased surface roughness is visible (Fig. 3) compared to the surface before applying the Ni,P coating (Fig. 1).

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Использовали раствор следующего состава: 6.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 10.5 г этилендиамина, 6.4 г гидроксида натрия, 0.058 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.293 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.038 мг/см2*мин. Общая масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.577 г. Полученные основания имеют матовый вид без загрязнений. Видна усилившаяся шероховатость поверхности (фиг. 4).A solution of the following composition was used: 6.0 g of 4-nitrophthalic acid, 10.5 g of ethylenediamine, 6.4 g of sodium hydroxide, 0.058 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.293 mg/cm 2 *min. The speed of base etching is 0.038 mg/cm 2 *min. The total mass of the Ni,P-coating removed from 50 ml of solution was 0.577 g. The resulting bases have a matte appearance without contamination. An increased surface roughness is visible (Fig. 4).

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Использовали раствор следующего состава: 6.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 10.5 г этилендиамина, 6.4 г гидроксида натрия, 0.58 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.282 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.0026 мг/см2*мин. Общая масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.626 г. Полученные основания имеют матовый вид без загрязнений. Шероховатость поверхности уменьшается (фиг. 5).A solution of the following composition was used: 6.0 g of 4-nitrophthalic acid, 10.5 g of ethylenediamine, 6.4 g of sodium hydroxide, 0.58 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.282 mg/cm 2 *min. Base etching rate - 0.0026 mg/cm 2 *min. The total mass of the Ni,P-coating removed from 50 ml of solution was 0.626 g. The resulting bases have a matte appearance without contamination. The surface roughness decreases (Fig. 5).

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

Использовали раствор следующего состава: 6.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 10.5 г этилендиамина, 6.4 г гидроксида натрия, 5.8 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.246 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.0016 мг/см2*мин. Общая масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.611 г. Полученные основания имеют блестящий вид без загрязнений. Усиление шероховатости поверхности не наблюдается (фиг. 6).A solution of the following composition was used: 6.0 g of 4-nitrophthalic acid, 10.5 g of ethylenediamine, 6.4 g of sodium hydroxide, 5.8 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.246 mg/cm 2 *min. Base etching rate - 0.0016 mg/cm 2 *min. The total mass of the Ni,P-coating removed from 50 ml of solution was 0.611 g. The resulting bases have a shiny appearance without contamination. No increase in surface roughness is observed (Fig. 6).

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

Использовали раствор следующего состава: 6.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 10.5 г этилендиамина, 6.4 г гидроксида натрия, 29.0 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.128 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.0008 мг/см2*мин. Средняя масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.582 г. Полученные основания имеют блестящий вид без загрязнений. Усиление шероховатости поверхности не наблюдается (фиг. 7).A solution of the following composition was used: 6.0 g of 4-nitrophthalic acid, 10.5 g of ethylenediamine, 6.4 g of sodium hydroxide, 29.0 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.128 mg/cm 2 *min. Base etching rate - 0.0008 mg/cm 2 *min. The average weight of the Ni,P coating removed from 50 ml of solution was 0.582 g. The resulting bases have a shiny appearance without contamination. No increase in surface roughness is observed (Fig. 7).

ПРИМЕР 6EXAMPLE 6

Использовали раствор следующего состава: 4.5 г 4-нитрофталевой кислоты, 7.8 г этилендиамина, 4.8 г гидроксида натрия, 5.8 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.195 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.0018 мг/см2*мин. Средняя масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.405 г. Полученные основания имеют блестящий вид без загрязнений. Шероховатость поверхности аналогичная представленной на фиг. 6-7.A solution of the following composition was used: 4.5 g of 4-nitrophthalic acid, 7.8 g of ethylenediamine, 4.8 g of sodium hydroxide, 5.8 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.195 mg/cm 2 *min. The speed of base etching is 0.0018 mg/cm 2 *min. The average weight of the Ni,P coating removed from 50 ml of solution was 0.405 g. The resulting bases have a shiny appearance without contamination. The surface roughness is similar to that shown in Fig. 6-7.

ПРИМЕР 7EXAMPLE 7

Использовали раствор следующего состава: 3.0 г 4-нитрофталевой кислоты, 5.5 г этилендиамина, 3.2 г гидроксида натрия, 5.8 мг 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола и дистиллированная вода до 50 мл. Удаление Ni,P-покрытия проводили при температуре 80-82°С. Плотность загрузки 6 дм2/л. Скорость снятия Ni,P-покрытия - 0.134 мг/см2*мин. Скорость подтравливания основы - 0.0021 мг/см2*мин. Средняя масса снятого Ni,P-покрытия 50 мл раствора составила 0.321 г. Полученные основания имеют блестящий вид без загрязнений. Шероховатость поверхности аналогичная представленной на фиг. 6-7.A solution of the following composition was used: 3.0 g of 4-nitrophthalic acid, 5.5 g of ethylenediamine, 3.2 g of sodium hydroxide, 5.8 mg of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole and distilled water up to 50 ml. Removal of the Ni,P coating was carried out at a temperature of 80-82°C. Loading density 6 dm 2 /l. The rate of removal of Ni,P-coating is 0.134 mg/cm 2 *min. Base etching rate - 0.0021 mg/cm 2 *min. The average weight of the Ni,P coating removed from 50 ml of solution was 0.321 g. The resulting bases have a shiny appearance without contamination. The surface roughness is similar to that shown in Fig. 6-7.

Как видно из результатов, представленных в примерах, предлагаемый состав раствора позволяет больше снять Ni,P-покрытия единицей объема раствора с более высокой скоростью, однако, при этом сильно увеличивается шероховатость поверхности, что видно на фиг. 1-3. Данная проблема решается применением ингибитора коррозии меди. Так наличие 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола уже при концентрации 1.16 мг/л снижает растравление основы в 2 раза по сравнению с раствором без ингибитора, но шероховатость поверхности все равно усиливается. При 116 мг/л происходит пассивация меди, предотвращающая питтингообразования, что является оптимальным содержанием ингибитора. С увеличением содержания ингибитора до 580 мг/л морфология поверхности основания незначительно улучшается, однако при этом происходит снижение скорости снятия Ni,P-покрытия почти в 2 раза.As can be seen from the results presented in the examples, the proposed solution composition allows more Ni,P coatings to be removed per unit volume of solution at a higher rate, however, the surface roughness greatly increases, as can be seen in Fig. 1-3. This problem can be solved by using a copper corrosion inhibitor. Thus, the presence of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole, even at a concentration of 1.16 mg/l, reduces the etching of the base by 2 times compared to a solution without an inhibitor, but the surface roughness still increases. At 116 mg/l, copper passivation occurs, preventing pitting, which is the optimal inhibitor content. With an increase in the inhibitor content to 580 mg/l, the morphology of the base surface improves slightly, but at the same time the rate of removal of the Ni,P coating decreases by almost 2 times.

Уменьшение содержания основных компонентов (примеры 6-7) приводит к снижению скорости снятия Ni,P-покрытия, но скорость подтравливания основы особенно и морфология поверхности не изменяются, при этом средняя масса Ni,P-покрытия, которое удается снять единицей объема раствора, пропорционально снижается.A decrease in the content of the main components (examples 6-7) leads to a decrease in the rate of removal of the Ni,P-coating, but the rate of etching of the base especially and the surface morphology do not change, while the average mass of the Ni,P-coating that can be removed per unit volume of solution is proportional to decreases.

Таким образом, разработаны устойчивые композиции, применение которых обеспечивает удаление труднорастворимых соединений при снятии Ni,P-покрытий без подтравливания медной или медьсодержащей основы. Использование 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазола предотвращает повышение шероховатости и питтингообразования исходной поверхности. При этом скорость удаления Ni,P-покрытия и эффективность использования раствора увеличивается до ~30%.Thus, stable compositions have been developed, the use of which ensures the removal of sparingly soluble compounds when removing Ni, P-coatings without etching the copper or copper-containing base. The use of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole prevents an increase in roughness and pitting of the original surface. In this case, the rate of removal of the Ni,P coating and the efficiency of solution use increases to ~30%.

Для проведения процесса снятия Ni,P-покрытия с медной или медьсодержащей подложки используется раствор следующего состава:To carry out the process of removing the Ni,P coating from a copper or copper-containing substrate, a solution of the following composition is used:

4-нитрофталевая кислота 4-nitrophthalic acid 60-120 г/л 60-120 g/l этилендиамин ethylenediamine 110-210 г/л 110-210 g/l гидроксид натрия sodium hydroxide 64-128 г/л 64-128 g/l

3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазол 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole 0.116-0.580 г/л0.116-0.580 g/l

дистиллированная вода distilled water до 1 л up to 1 l

Claims (2)

Раствор для удаления никель-фосфорного покрытия с медной или медьсодержащей подложки, содержащий гидроксид натрия для создания щелочной среды, деполяризатор перенапряжения, этилендиамин в качестве комплексообразователя, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит в качестве ингибитора коррозии меди 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазол, а в качестве деполяризатора используют 4-нитрофталевую кислоту, при следующем соотношении компонентов, г/л:A solution for removing nickel-phosphorus coating from a copper or copper-containing substrate, containing sodium hydroxide to create an alkaline environment, a surge depolarizer, ethylenediamine as a complexing agent, characterized in that the solution additionally contains 3-amino-5-mercapto-1 as a copper corrosion inhibitor ,2,4-triazole, and 4-nitrophthalic acid is used as a depolarizer, with the following component ratio, g/l: 4-нитрофталевая кислота4-nitrophthalic acid 60-12060-120 этилендиаминethylenediamine 110-210110-210 гидроксид натрияsodium hydroxide 64-12864-128 3-амино-5-меркапто-1,2,4-триазол3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole 0,116-0,5800.116-0.580 дистиллированная водаdistilled water до 1 лup to 1 l
RU2023132876A 2023-12-12 Solution for removing nickel-phosphorus coating from copper or copper-containing substrate RU2820637C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2820637C1 true RU2820637C1 (en) 2024-06-06

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428043A1 (en) * 1972-02-18 1974-05-15 METHOD OF REMOVAL OF COATINGS
SU1105292A1 (en) * 1982-07-30 1984-07-30 Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Solution for removing nickel coating applied by chemical method
SU1285061A1 (en) * 1984-11-05 1987-01-23 Предприятие П/Я Р-6510 Solution for removing nickel coating
JP2884935B2 (en) * 1992-08-17 1999-04-19 日立化成工業株式会社 Nickel or nickel alloy etching solution, method using this etching solution, and method for manufacturing wiring board using this etching solution
US6642199B2 (en) * 2001-04-19 2003-11-04 Hubbard-Hall, Inc. Composition for stripping nickel from substrates and process
CN112111740A (en) * 2020-09-24 2020-12-22 深圳市松柏实业发展有限公司 Removing liquid for nickel-phosphorus coating, preparation method and removing method for nickel-phosphorus coating

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428043A1 (en) * 1972-02-18 1974-05-15 METHOD OF REMOVAL OF COATINGS
SU1105292A1 (en) * 1982-07-30 1984-07-30 Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Solution for removing nickel coating applied by chemical method
SU1285061A1 (en) * 1984-11-05 1987-01-23 Предприятие П/Я Р-6510 Solution for removing nickel coating
JP2884935B2 (en) * 1992-08-17 1999-04-19 日立化成工業株式会社 Nickel or nickel alloy etching solution, method using this etching solution, and method for manufacturing wiring board using this etching solution
US6642199B2 (en) * 2001-04-19 2003-11-04 Hubbard-Hall, Inc. Composition for stripping nickel from substrates and process
CN112111740A (en) * 2020-09-24 2020-12-22 深圳市松柏实业发展有限公司 Removing liquid for nickel-phosphorus coating, preparation method and removing method for nickel-phosphorus coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI718527B (en) NEAR NEUTRAL pH PICKLE ON MULTI-METALS AND METHOD FOR PICKLING A SURFACE TO REMOVE METALLIC OXIDES THEREON
JP4605409B2 (en) Surface treatment method of aluminum or aluminum alloy
JP4538490B2 (en) Metal substitution treatment liquid on aluminum or aluminum alloy and surface treatment method using the same
EP0438535B1 (en) Inhibited composition and method for stripping tin, lead or tin-lead alloy from copper surfaces
JP5699794B2 (en) Aluminum oxide film removal solution and surface treatment method of aluminum or aluminum alloy
JP5136746B2 (en) Surface treatment method of aluminum or aluminum alloy
US7384901B2 (en) Process for cleaning aluminum and aluminum alloy surfaces with nitric acid and chromic acid-free compositions
CA2337374A1 (en) Composition for desmutting aluminum
JPS6043436B2 (en) Composition for metal stripping and method thereof
ES2410811T3 (en) Method to separate silver from a printed circuit board
CN115011963A (en) Copper metal etching liquid composition and use method thereof
CN102220133A (en) Stripping solution of titanium carbide and/or titanium nitride film and stripping method
US6258294B1 (en) Composition for stripping solder and tin from printed circuit boards
RU2820637C1 (en) Solution for removing nickel-phosphorus coating from copper or copper-containing substrate
CN109735846B (en) Deplating liquid, preparation method and application thereof
WO2020251016A1 (en) Hydrogen peroxide decomposition inhibitor
TWI640622B (en) Method for treatment of recessed structures in dielectric materials for smear removal
TW202223158A (en) Etching agent and circuit board manufacturing method
JP5101332B2 (en) Carbon steel surface treatment method and surface treated carbon steel
JP2009144228A (en) Pickling treatment method and pickling solution additive
JP3281436B2 (en) Stripping method and stripping solution for water-soluble resist
CN100360714C (en) Chemical Etching Solutions for Aluminum and Aluminum Alloys
JPH07207466A (en) Chemical etchant for palladium
JPS6015707B2 (en) Tin or tin alloy stripper
JP3398116B2 (en) Stripper for stripping tin or tin alloys on nickel or iron nickel alloys