SE519898C2 - Sätt att etsa koppar på kort samt anordning och elektrolyt för utförande av sättet - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 i 519 søsjf~ïçuff si; 2 mönstret omgivande delar av beläggningen avlägsnas. Vid etsningen etsas kopparskiktet bort där beläggningen avlägsnats, varvid kopparskiktet finns kvar i de partier av kopparskiktet som fortfarande täcks av beläggningen.

Etsningen genomförs ofta som elektrokemisk etsning, varvid en spänning läggs på mellan en katod och kortet, som därvid blir anod, varvid både anod och katod är nedsänkta i en elektriskt ledande elektrolyt. Detta sätt att etsa beskrivs bland annat i EP O 889 680 och WO 98/10121. delar av kopparskiktet som skall etsas bort hela tiden Ett problem med elektrokemisk etsning är att de måste ha elektrisk kontakt med spänningskällan. Om ett parti av kopparskiktet under etsningen mister denna elektriska kontakt kommer detta parti att bilda en ”ö” som inte kan etsas bort. Ett ytterligare problem är att det koppar i kopparskiktet som oxideras och omvandlas till kopparjoner kommer att reduceras på katoden och åter bilda metalliskt koppar. Eftersom denna utfällning inte är jämnt fördelad över katodens yta kommer avståndet mellan katoden och kortet att variera över kortets flatsida. På grund av detta kommer även etsningspåverkan att variera över kortets flatsida, varvid vissa partier av kortet etsas för kraftigt medan andra partier ej etsas tillräckligt. För undvikande av dessa problem måste avståndet mellan kortet och katoden göras så stort, att förändringen av detta avstånd på grund av utfällning av koppar blir obetydlig i förhållande till avstàndets storlek. Vid ett stort avstånd mellan katoden och kortet krävs en hög pålagd spänning mellan kortet och katoden för att önskad strömtäthet och därmed tillräcklig etsningshastighet skall åstadkommas. Vid hög spänning uppstår dock problem med att de elektriska ledarna ej erhåller de önskade dimensionerna. De elektriska ledarna på kortet får därmed inte de avsedda egenskaperna avseende ledningsförmåga och resistans, vilket medför att en stor andel av de etsade korten måste kasseras. lO 15 20 25 30 35 519 898 3 Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja eller minska de ovannämnda nackdelarna och att åstadkomma ett sätt att etsa kort, vilket sätt är effektivt och ger en låg felprocent hos de etsade korten.

Närmare bestämt åstadkommer uppfinningen ett sätt att etsa koppar på kort, vid vilket sätt en elektrisk spänning läggs på mellan en katod och ett kort, som därvid utgör anod, varvid katoden och kortet är nedsänkta i en elektrolyt, varvid sättet kännetecknas av att elektrolyten innehåller åtminstone en första komponent, vilken kan reduceras från ett första tillstånd i form av en jon, som har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, till ett andra tillstånd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektro- lyten för reduktion från det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvåvårda kopparjoner till metalliskt koppar, varvid metalliskt koppar på kortet oxideras och övergår i positivt laddade kopparjoner under det att den första komponenten reduceras från sitt första till sitt andra tillstånd.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att undanröja eller minska de ovannämnda nackdelarna och att åstadkomma en anordning för etsning av kort, vilken anordning medger ett effektivt etsande av kort med en låg felprocent hos de etsade korten.

Närmare bestämt åstadkommer uppfinningen en anordning för etsning av koppar på kort, vilken anordning en katod, innefattar ett spänningsaggregat, som är anordnad att anslutas till spänningsaggregatets negativa pol, och en behållare som är anordnad att innehålla en elektrolyt, och, nedsänkta i elektrolyten, katoden och ett kort, som är anordnat att anslutas till spänningsaggregatets positiva pol för att utgöra anod, 10 l5 20 30 35 519 898 4 varvid anordningen kännetecknas av att behållaren inne- håller en elektrolyt som innehåller åtminstone en första komponent, vilken kan reduceras från ett första tillstånd som har en metallatom med ett första till ett andra tillstånd i form i form av en jon, positivt oxidationstal, av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektrolyten för reduktion från det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att undanröja eller minska de ovannämnda nackdelarna och att åstadkomma en elektrolyt för etsning av kort, vilken elektrolyt medger ett effektivt etsande av kort med en låg felprocent hos de etsade korten.

Närmare bestämt åstadkommer uppfinningen en elektrolyt för användning vid elektrokemisk etsning av koppar på kort, vid vilken etsning en elektrisk spänning läggs på mellan en katod och ett kort, som därvid utgör anod, varvid katoden och kortet är nedsänkta i elektrolyten, varvid elektrolyten kännetecknas av att den innehåller åtminstone en första komponent, vilken kan första tillstånd i $U° reduceras fr -_ n ett form av en jon, har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, till ett andra tillstånd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektrolyten för reduktion från det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar.

Ytterligare fördelar och kännetecken hos upp- finningen framgår av nedanstående beskrivning och de efterföljande patentkraven.

SOIU. 10 15 20 25 30 519 898 5 Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas mera i detalj med hjälp av icke begränsande utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig la är en planvy och visar en kassett, avsedd för etsning av ett kopparlaminats ena flatsida.

Ib-Ib. avsedd för Fig lb visar kassetten i fig la i snittet Fig 2a är en planvy och visar en kassett, etsning av ett kopparlaminats bäda flatsidor.

Fig 2b visar kassetten i fig 2a i snittet IIb-IIb.

Fig 3a är en planvy och visar ytterligare en utföringsform av en kassett för etsning av ett kopparlaminats båda flatsidor.

Fig 3b visar kassetten i fig 3a i snittet IIIb-IIIb.

Fig 3c visar en detaljförstoring av området IIIc i fig 3b.

Fig 3d visar kassetten i fig 3a i snittet IIId-IIId och i öppnat läge.

Fig 3e visar en anodram i den i fig 3a visade kassetten.

Fig 4a visar ett flödesalstrande rör, som har ett munstycke och som förflyttas över en katods ena flatsida.

IVb-IVb.

IVc-IVc.

Fig 4b visar röret i fig 4a i snittet Fig 4c visar röret i fig 4a i snittet Fig 4d visar i området IVd i fig 4b i större skala.

Fig 4e är en tvärsektionsvy och visar en alternativ utföringsform ett rör, vilket i sin mot katoden vända sida försetts med ett antal munstycken i form av cirkulära häl.

Fig 4f visar det i fig 4e visade röret, sett i pilens IVf riktning.

Fig 5a visar ett flödesalstrande organ i form av en stav som förflyttas över en katods ena flatsida.

Fig 5b visar staven i fig 5a i snittet Vb-Vb.

Fig 6 visar en alternativ utföringsform av en stav.

Fig 7 visar ytterligare en alternativ utföringsform aV en Stav' . 10 15 20 25 30 35 519 898 6 Fig 8 visar schematiskt en anordning för etsning av kopparlaminat, Detaljerad beskrivning av uppfinningen I föreliggande beskrivning och nedanstående patent- krav avser ”kort” en platta som har ett skikt av koppar.

Kortet kan exempelvis ha en bärare, såsom en platta av polyester, glasfiberarmerad epoxiplast, keram eller glas, som pà en eller flera ytor försetts med ett skikt av koppar. Ett exempel är kopparlaminat, exempelvis med kopparskikt försedda armerade plattor av epoxiplast, avsedda för framställning av mönsterkort till elektronikindustrin. ”Kort” avser även plattor av solid koppar.

Vid uppfinningen etsas ett med ett kopparskikt försett kort elektrokemiskt. En katod ansluts därvid till ett spänningsaggregats negativa pol och kortets kopparskikt ansluts till spänningsaggregatets positiva pol och blir därmed anod. Såväl katoden som kortet är nedsänkta i en elektrolyt.

Elektrolyten enligt uppfinningen har en viss redoxpotential. Redoxpotentialen är ett mått på elektrolytens oxiderande förmåga och beror av de ingående komponenterna, komponenternas koncentration samt temperaturen i elektrolyten. Om redoxpotentialen för en viss reaktion är lägre än elektrolytens redoxpotential kommer reaktionen, skriven på det sätt som allmänt och nedan i denna beskrivning används, att gà åt vänster. De i en reaktion av detta slag ingående formerna av en komponent kallas för ett redoxpar. Då flera redoxpar är närvarande i elektrolyten kommer det redoxpar som har högst redoxpotential att reduceras, dvs reaktionen går åt höger, varvid det redoxpar som har lägst redoxpotential oxideras, dvs reaktionen går åt vänster. Redoxreaktionen för koppar kan således skrivas: cu2+ + ze- <:> cu E° = 0,34 v lO 15 20 25 30 35 519 898 7 Vid en koncentrationsberoende aktivitet för samtliga ingående komponenter av l och en temperatur av 298°K är redoxpotentialen för ett redoxpar samma som redoxparets normalpotential, E°. Tabellvärden för normalpotentialer finns tillgängliga för ett stort antal redoxpar. Normal- potentialer är således ett smidigt sätt att uppskatta i vilken riktning redoxreaktioner kommer att gå.

Normalpotentialen, E°, för ovanstående reduktion av koppar är ca 0,34 V. I beskrivningen nedan används av praktiska skäl normalpotentialer för jämförelse av olika redoxpars redoxpotentialer. Det är dock viktigt att komma ihåg att i en faktisk elektrolyt är det redoxpotentialen vid aktuell temperatur och aktuella aktiviteter och inte normalpotentialen som avgör reaktionsriktning och reaktionshastighet.

Elektrolyten innehåller förutom vatten även en första komponent. Den första komponenten har ett första tillstànd i form av en jon, som har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, och ett andra tillstànd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal. Nämnda metallatom är företrädesvis Fe, Ce eller Mn och mest föredraget Fe.

Nämnda metallatom kan ingå i en sammansatt jon eller vara en jon av nämnda metallatom i sig.

Då en spänning läggs på mellan katoden och anoden i form av kortets kopparskikt kommer elektroner att bortföras från anoden och föras till katoden. Vid anoden sker därvid en oxidation av koppar, varvid den ovan visade redoxreaktionen för koppar går åt vänster och kopparjoner alstras. Vid katoden sker tack vare elektrolytens beskaffenhet, enligt nedanstående beskrivning, inte någon utfällning av koppar.

En första redoxpotential i elektrolyten för reduktion av den första komponentens första tillstànd till dess andra tillstånd skall vara högre än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av koppar 10 15 20 25 30 35 519 898 8 enligt ovanstående reaktionsformel. I en elektrolyt, som innehåller både kopparjoner och den första komponenten kommer således den första komponenten att reduceras men inte kopparjonerna. I och med att den första komponenten reduceras från ett första tillstånd i form av en jon, som har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, till ett andra tillstånd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som år mindre än nämnda första positiva oxidationstal, kommer reduktionen av den första komponenten inte att resultera i någon utfällning på katoden eftersom den första komponentens andra tillstånd är en jon. Såväl den första komponentens första tillstånd som dess andra tillstånd bör vara joner som är relativt lättlösliga i elektrolyten. Då dessa joner är lättlösliga minskar risken för saltutfällningar på katod eller anod även vid de relativt höga lokala jonkoncentrationer som kan uppstå nära anoden och katoden. Lämpligen är lösligheten av den första komponentens första och dess andra tillstånd åtminstone ca 0,05 mol/l i den aktuella elektrolyten.

En första komponent som kan användas vid sättet enligt uppfinningen är järn, Fe. Fe har ett första tillstånd i form av Fe3+ och ett andra tillstånd i form av Fe2+ Redoxreaktion för detta redoxpar kan skrivas Fe3+ + le- çç Fe2+ E° = 0,77 V Normalpotentialen, E°, för reduktion av Fe3+ till Fe2+ är ca 0,77 V, dvs högre än normalpotentialen för reduktion av Cu2+. I en elektrolyt som innehåller både Cu2+ och Fe3+ kommer Fe3+ att reduceras på katoden till Fe2+ medan Cu2+ förblir i jonform så länge det finns Fe3+ kvar i lösningen. Således sker ingen utfållning på katoden så länge det finns Fe3+ i elektrolyten, vilket möjliggör ett betydligt kortare och jämnare avstånd mellan kortet och katoden än vad som tidigare varit möjligt. 10 l5 20 25 30 35 519 898 9 Koppar betecknas i dagligt tal som oädlare än de så kallade redformer som ingàr i redoxpar som har en högre normalpotential än ovannämnda 0,34 V. Dä tvâ redoxpar blandas i en elektrolyt kommer reaktionsriktningen för redoxparet med den högre redoxpotentialen att gà àt höger och redoxreaktionen för redoxparet med den lägre redoxpotentialen att gà ät vänster. Då metalliskt koppar, Cu, sänks ned i en elektrolyt, som innehåller den första komponenten i sitt första tillstànd, kommer den första komponenten att reduceras fràn sitt första tillstànd till sitt andra tillstànd under det att koppar oxideras till kopparjoner, Cu2+, eftersom den första redoxpotentialen för reduktion av den första komponentens första tillstànd till dess andra tillstànd är större än den andra redoxpotentialen för reduktion av kopparjoner till metalliskt koppar. Sàlunda kommer den första komponenten att kemiskt etsa koppar pá kortets kopparskikt. Denna kemiska etsning är oberoende av den elektriska spänningen. Sàlunda bidrar den första komponenten till att sà kallade ”öar”, dvs partier pà kopparskiktet som men som mist den elektriska kontakten Detta skall etsas bort, med spänningsaggregatets positiva pol, kan etsas. ökar andelen av de framställda korten som håller hög kvalitet och gör att mer komplicerade strukturer kan etsas pà kortet. Vid användning av Fe som den första komponenten sker den kemiska etsningen av koppar pà kortets kopparskikt enligt nedanstående, förenklade reaktion.

Cu + 2Fe3* => Cu2+ + 2Fe2+ Enligt uppfinningen utnyttjas sålunda samtidig kemisk och elektrokemisk etsning, varvid en första komponent används, vilken förhindrar utfällning pà katoden och vilken kemiskt kan etsa koppar på kortets kopparskikt. En ytterligare fördel är att om något mot förmodan, koppar, skulle fällas ut pà katoden så 10 15 20 25 30 35 519 898 10 kommer den första komponenten att kemiskt etsa även detta koppar och därmed hälla katoden ren frän utfällningar.

Det finns ett flertal ytterligare föreningar som kan fungera som första komponent. Exempel på sådana första komponenter är mangan, Mn och cerium, Ce.

Redoxreaktionerna för reduktion av dessa första komponenter från sina första tillstànd till sina andra tillstànd har följande utseende och normalpotentialer, E°: Mn3+ + e- C? Mn2+ E° I 8 H In < ce4+ + e- <=> ce3+ E° = 1,7 v Utöver ovannämnda Fe, Mn och Ce finns det även oorganiska och organiska komplex av dessa ämnen, samt ett flertal andra ämnen som är lämpliga att använda som första komponent. Dessutom kan ett flertal olika sammansatta joner användas. Exempel pà sàdana första komponenter och dessas redoxreaktioner är: Mno4- + sH+ + se' <1» Mn2+ + 4H2o E° = 1,51 v cr2o72- + 14H+ + se' <2» 2cr3+ + 7H2o E° = 1,33 v Vid de ovannämnda exemplen är det således en i jonen ingående metallatom, nämligen Mn resp Cr, som vid reduktionen övergår från ett första positivt oxidationstal till ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal.

Vid studium av tabeller med normalpotentialer för redoxpar är det möjligt att finna ytterligare föreningar som kan utnyttjas som första komponent. Exempel pà organiska komplex är järnbipyridiner, [Fe(bipy)2]3+ och [Fe(b1py)3]3+= [Fe(bipy>2]3+ + e- <::> [Fe2]2+ Ef» = 0,78 v lO l5 20 30 35 519 898 ll [Fe3]3+ + e- <:> LFe312+ EO = 1,03 v Företrädesvis är den första komponenten inte eller endast måttligt hälso- och/eller miljöskadlig i sitt första och sitt andra tillstånd. Det är också föredraget att den första komponenten är kommersiellt tillgängligp till en låg kostnad.

Vid etsningen enligt uppfinningen sker både en elektrokemisk och en kemisk etsning. Det år föredraget att huvuddelen av etsningen sker elektrokemiskt eftersom detta minskar underetsningen. Uppskattningsvis bör ca 70- 90%, från kortets kopparskikt avlägsnas medelst elektrokemisk företrädesvis ca 80%, av det koppar som avlägsnas etsning, varvid resterande ca 30-10%, företrädesvis ca 20% av kopparn avlägsnas medelst kemisk etsning. Således bör den kemiskt etsande verkan hos elektrolyten inte vara för kraftig. Den kemiska etsningshastigheten definieras som tjockleksminskningen per tidsenhet hos ett kopparskikt som etsas kemiskt. Det har visat sig att den kemiska etsningshastigheten, dvs elektrolytens förmåga att i avsaknad av pålagd spänning etsa kopparskiktet, bör vara ca 6-100 nm/s, företrädesvis ca 10-70 nm/s. Den önskade kemiska etsningshastigheten avgörs av storleken på de elektriska ledare som skall framställas på kortet.

Vid etsnino av kort med elektriska ledare, som har bredd -_-rJ ..-_ av ca 50 um, varvid kopparskiktets tjocklek vanligen är ca 18-35 um eller tunnare, är vanligen en lägre kemisk etsningshastighet, såsom 10-50 nm/s, än mer föredraget ca 30 nm/s att föredra. Vid elektriska ledare med en bredd av ca 20 um bör en elektrolyt med en ån lägre kemisk etsningshastighet, såsom 10-20 nm/s, utnyttjas.

Koncentrationen av den första komponenten är lämpligen ca 0,02-0,7 mol/l, företrädesvis ca 0,05-0,5 mol/l. Valet av koncentration måste göras med hänsyn till redoxpotentialen för reduktionen av den första komponentens första tillstånd till dess andra tillstånd och den önskade kemiska etsningsverkan. Sålunda har det lO 15 20 25 30 35 519 898 12 befunnits lämpligt att vid en första komponent i form av Fe utnyttja en koncentration av ca 0,1-0,5 mol/l Fe3+.

Vid etsning av smà strukturer, såsom ovannämnda elektriska ledare med en bredd av 50 um samt ännu smalare ledare, kan koncentrationen av Fe lämpligen vara ca 0,05- 0,3 mol/l Fe3+.

Ju större skillnaden är mellan den första redoxpotentialen i elektrolyten för reduktion av den första komponenten från det första till det andra tillståndet jämfört med den andra redoxpotentialen i elektrolyten för reduktion av tvàvärda kopparjoner till metalliskt koppar, desto lägre bör koncentrationen vara av den första komponenten för att den kemiska etsningshastigheten ej skall bli för hög. Vid användande av Ce bör alltsà koncentrationen av Ce4+ vara betydligt lägre än koncentrationen av Fe3+ vid användande av Fe.

Vid en lägre koncentration av den första komponenten kommer antalet joner som förflyttas i elektrolyten att minska. Därvid uppstår polarisation, som innebär en brist pá positivt laddade joner vid katoden och en brist pà negativt laddade joner vid anoden. Konsekvensen av hög polarisation är att den pàlagda spänningen mäste ökas för att åstadkomma tillräcklig strömtäthet och därmed tillräcklig etsningshastighet. Vid en högre spänning uppstår dock ovannämnda problem avseende ledarnas dimensioner.

Företrädesvis bör den första redoxpotentialen vara under cirka 1,0 V, men över ca 0,4 V för att àstadkomma en lämplig kemisk etsningshastighet. En speciellt föredragen komponent är därvid Fe. Redoxpotentialen för reduktion av Fe3+ till Fe2+ vid de aktuella temperaturerna och koncentrationerna är relativt làg.

Därmed är det möjligt att hålla en relativt hög koncentration av Fe3+, vilket minskar polarisationen, utan att den kemiskt etsande verkan blir alltför stor.

Fe3+ är en liten och lättrörlig jon som effektivt tar upp lO 15 20 25 30 35 i519 898 13 elektroner från katoden och därmed minskar polarisationen.

I vissa fall kan det vara intressant att utnyttja två olika första komponenter. Då man utnyttjar en första komponent, såsom Ce, som är kraftigt oxiderande i sitt första tillstànd, såsom exempelvis Ce4+ i fallet Ce, kan det ibland vara lämpligt att tillsätta ytterligare en första komponent, såsom Fe. Fe kan därvid tillsättas i form av Fe3+ eller Fe2+. Den kemiskt etsande verkan av Fe3+ i närvaro av Ce4+ är mycket begränsad. Däremot kommer Fe3+, tack vare sin laddning och att den kan tillsättas i högre koncentrationer än Ce4+ utan att elektrolyten får en alltför hög redoxpotential, att sänka polarisationen i elektrolyten. Därmed kan spänningen sänkas vid en viss önskad strömtäthet i elektrolyten, vilket minskar underetsningen.

Det är ofta lämpligt att tillsammans med den första komponenten även tillsätta en andra komponent till elektrolyten. Denna andra komponent kan reduceras från som har en atom till ett andra ett första tillstànd i form av en jon, med ett första positivt oxidationstal, tillstànd i form av en jon, som innefattar nämnda atom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en tredje redoxpotential i elektrolyten för reduktion av den andra komponenten från dess första tillstànd till dess andra tillstånd är lägre än den andra redoxpotentialen i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar. Den andra komponenten kan därmed inte etsa koppar. Däremot bidrar den andra komponenten positivt till migrationen av joner i elektrolyten. Den andra komponenten sänker därmed polarisationen i elektrolyten, varvid önskad strömdensitet kan åstadkommas vid en lägre spänning, vilket minskar underetsningen.

Lämpliga andra komponenter är sådana som är lättrörliga i elektrolyten och som effektivt sänker polarisationen. Den andra komponenten bör därför ha hög laddning, liten 10 15 20 25 30 35 519 898 14 storlek, ej associera vatten och ej fällas ut.

Företrädesvis är den andra komponenten Sn. Sn kan föreligga som Sn4+, vilken enligt nedanstående redoxreaktion kan reduceras till Sn2+: sn4+ + ze' <2» sn2+ E° = 0,15 v Den andra komponenten kan således ta upp elektroner på katoden och reduceras. Dessa elektroner kommer dock att i bulken av elektrolyt avges till den första komponenten som därvid reduceras från sitt första till sitt andra tillstånd, varvid den andra komponenten oxideras till sitt första tillstànd. Den andra komponenten synes därmed fungera som en bärare av elektroner. Dä den tredje redoxpotentialen för den andra komponentens övergång från sitt första till sitt andra tillstànd är lägre än den andra redoxpotentialen för reduktion av kopparjoner till metalliskt koppar riskeras inga utfällningar av den andra komponenten eftersom såväl kopparjoner som den första komponentens första tillstånd kommer att oxidera den andra komponentens andra tillstànd, tillståndet. Ett tredje tillstånd för den andra som därvid övergår till det första komponenten, vilket tillstånd kan vara oladdat eller vara en positivt laddad jon, som har lägre laddning än den andra komponentens andra tillstànd, kommer naturligtvis också att oxideras av såväl kopparjoner som den första komponentens första tillstånd.

Koncentrationen av den andra komponenten är lämpligen ca 0,005-0,4 mol/l, företrädesvis ca 0,05-0,2 mol/l och än mer föredraget ca 0,1 mol/l.

Lösligheten av Sn2+ är begränsad i elektrolyten, varvid koncentrationen av Sn2+ mäste hållas mycket låg.

En tillsatts av vätefluorid, HF, till elektrolyten har dock visat sig öka lösligheten av Sn på sådant sätt att en för minskningen av polarisationen lämpligen halt av Sn kan föreligga i elektrolyten utan att Sn fälls ut, exem- lO l5 20 25 30 35 519 898 15 pelvis i form av SnO2. Orsaken till detta är att SnF4 är mycket lättlösligt. Det har visat sig lämpligt att elekt- rolyten har en koncentration av ca 0,01-0,5 mol/l F". I en elektrolyt, som innehåller HF enligt ovan, har det visat sig lämpligt att utnyttja en koncentration av Sn av ca 0,005-0,4 mol/l. En tillsatts av HF sänker pH-värdet vilket ökar lösligheten av flera joner, bland annat Fe3+.

En ytterligare fördel med HF är att små och lättrörliga joner i form av H* och F' tillsätts elektrolyten, varvid polarisationen minskar.

Det har även visat sig att en tillsats av HF har en polarisationssänkande effekt även då inget Sn föreligger kan således sättas till i elektrolyten. Fluoridjoner, F", elektrolyten, i form av exempelvis HF eller NaF, i syfte att minska polarisationen oberoende av om även Sn föreligger i elektrolyten.

Elektrolyten måste innehålla motjoner i form av negativt laddade joner till de i elektrolyten föreliggande positivt laddade jonerna. Dessa negativt laddade joner bör vara sådana som uppvisar en god löslighet för de i elektrolyten förekommande kopparjonerna samt de positivt laddade jonerna av den första komponenten och i förekommande fall den andra komponenten. För undvikande av utfällningar bör löslighetsgränser för salter mm av i elektrolyten ingående joner inte överskridas.

Vidare bör de negativt laddade jonerna ej leda till gasutveckling under den elektrokemiska etsningen och de bör ej heller etsa kopparn. Exempel på lämpliga motjoner är sulfatjoner, S042", samt fluoridjoner, F", vilka båda uppvisar god löslighet för såväl kopparjoner som järnjoner. I synnerhet F- är en mycket liten och lättrörlig jon, som därmed bidrar till att sänka polarisationen i elektrolyten under etsningen. Klorid- Cl", då den tenderar att orsaka ojämn etsning samt pitting, jonen, är i de vissa fall en mindre lämplig motjon, dvs oönskad gropfrätning på i elektrolyten nedsänkta 10 15 20 25 30 519 898 16 metallföremål, såsom elektriska ledare, stag och liknande.

Det har dock överraskande visat sig att då det finns fluoridjoner, F", i elektrolyten kan kvaliteten på de etsade strukturerna, exempelvis de elektriska ledarna, förbättras genom tillsatts av även kloridjoner, Cl", till elektrolyten. Speciellt föredraget är att elektrolyten innehåller såväl F", Sn4+ som Cl". En lämplig koncentration av kloridjoner, Cl", i en elektrolyt, till vilken även satts HF, är 0,03-1,5 mol/l, företrädesvis 0,1-0,5 mol/l. Cl", tillföras elektrolyten i form av NaCl eller saltsyra, HCl.

Kloridjonerna, kan exempelvis I vissa fall kan det vara lämpligt att tillsätta ytterligare föreningar för att ytterligare sänka polarisationen utan att etsa kopparskiktet. Exempel på sådana lämpliga föreningar är Cu(BF4)2, Sn(BF4)2 och HBF4. Dessa föreningar kan lämpligen sättas till elektrolyten i en koncentration av ca 0,05-0,4 mol/l.

En fjärde redoxpotential i elektrolyten för reduktion av den första komponentens nämnda andra tillstànd till ett tredje tillstånd är lägre än nämnda andra redoxpotential. Den första komponentens andra tillstànd kan därmed inte etsa koppar kemiskt under reduktion till den första komponentens tredje tillstånd, vilket är en fördel eftersom den kemiskt etsande verkan, I det fall den första komponentens tredje tillstånd är en oladdad form såsom ovan nämnts, inte bör vara för hög. är det en fördel att om en eventuell utfällning uppstår på katoden är denna utfällning av koppar och inte av den första komponenten, som därvid behålls i lösningen. Det är även föredraget att nämnda fjärde redoxpotential är lägre än redoxpotentialen för vätgasutveckling. Vid fall då elektrolyten oavsiktligt utarmats på såväl den första komponenten i sitt första tillstånd som kopparjoner kommer vätgasutveckling att förhindra utfällning av den första komponenten på katoden. Redoxpotentialer för lO 15 20 25 30 35 519 898 17 ovannämnda första komponenters reduktion från sina andra till sina tredje tillstånd samt redoxpotentialen för vätgasutveckling kan således skrivas: Fe2+ + ze- c» Fe E° = -o,44 v ce3+ + 3e- <ä> ce E° = -2,3 v Mn2+ + ze- <:> Mn E° = -1,2 v 2H++2e-<:>H2 E°=o,ov Varken Fe2+, Ce3+ eller Mn2+ kan således etsa koppar på kortet och någon utfällning av Fe, Ce eller Mn kommer inte att ske på katoden. pH-värdet i elektrolyten bör företrädesvis vara ca -0,5 till 4, än mer föredraget ca 0 till 2. Ett lägre pH- värde förbättrar lösligheten av de ingående komponenterna och minskar polarisationen tack vare den ökade koncentrationen av de lättrörliga vätejonerna. pH-värdet kan exempelvis justeras med hjälp av svavelsyra, H2SO4.

Temperaturen i elektrolyten ställs vanligen in pà ca 20- 50°C. Vid etsning av små strukturer på kortet, såsom elektriska ledare med en bredd av ca 50 pm och mindre, bör temperaturen lämpligen vara ca 20-35°C, företrädesvis ca 30°C. Vid etsning av grövre strukturer kan temperaturen med fördel var högre, såsom 35-50°C eftersom en högre temperatur ökar den kemiska etsningshastigheten.

Vid ett sätt att etsa ett kort nedsänkes kortet och en katod i en elektrolyt av ovan beskrivna slag.

Kopparskiktet på ett korts ena flatsida ansluts till ett spänningsaggregats positiva pol för att därmed utgöra anod och katoden ansluts till spänningsaggregatets negativa pol. En spänning av ca 0,5-6 V, företrädesvis ca 1-3 V, påföres sedan mellan kopparskiktet och katoden, varvid kortet etsas såväl elektrolytiskt som kemiskt under mätning av strömmen. Då strömmen efter en viss tid sjunker, vilket är ett tecken på att en stor del av kopparskiktet etsats bort, stängs spänningsaggregatet av.

Alternativt etsas vid konstant ström under mätning av lO 15 20 25 30 35 519 898 . X , , » » 18 spänningen, varvid strömmen stängs av då potentialen stiger. Kortet får sedan kvarstanna ytterligare en tid i elektrolyten, varvid en slutetsning i form av en rent kemisk etsning äger rum.

Enligt ett föredraget sätt avlägsnas, företrädesvis kontinuerligt, ett flöde av elektrolyt från den behållare i vilken kortet och katoden är nedsänkta i elektrolyten.

Det avlägsnade flödet leds till en regenereringstank. I regenereringstanken tillförs ett regenereringsmedel, som kan oxidera den första komponenten från dess andra till dess första tillstånd. Regenereringsmedlet har således en femte redoxpotential för reduktion som år större än den första redoxpotentialen för reduktion av den första komponentens första tillstånd till dess andra tillstånd.

Ett exempel på ett lämpligt regenereringsmedel är natriumpersulfat, Na2S2O8. Redoxreaktionen för den i Na2S2O8 ingående persulfatjonen har följande utseende: s2o82- + 2 e- cv 2so42- E° = 2,01 v Vid kontakt med en första komponent vars första redoxpotential är lägre än ovannämnda femte redoxpotential kommer således S2O82° att reduceras varvid den första komponenten oxideras från sitt andra till sitt första tillstånd. kommer alltså följande reaktion att ske: I det fall den första komponenten är Fe 2Fe2+ + s2o82- => 2Fe3+ + 2so42- Då den första komponenten därmed överförts från sitt andra till sitt första tillstånd pumpas den regenererade elektrolyten åter till den behållare i vilken kortet och katoden är nedsänkta i elektrolyt. Regenereringen av elektrolyten kan även utföras satsvis, antingen i en särskild regenereringstank eller i den behållare som är avsedd att innehålla kortet och katoden. 10 15 20 25 30 35 519 898 . . . . . v 19 Såsom framgår av ovan är den nämnda femte redoxpotentialen för reduktion av S2O82" så hög att SZO82' Ce4+. Det inses också att SZOB2' förmår oxidera även Mn2+ till Mn3+ samt Ce3+ till i princip kan användas som första komponent vid etsningen av kortets kopparskikt. I de allra flesta fall ger SZO82' dock en för hög kemisk etsningsverkan för att vara intressant att använda såsom första komponent. S2O82' kan ej heller regenereras på något enkelt sätt.

Vid reduktionen av SZO82' bildas två sulfatjoner, so42- fungera som motjoner till de kopparjoner som alstras vid Detta är en fördel då dessa sulfatjoner kan etsningen av kortets kopparskikt. Kopparsulfat har en hög löslighet varför en viss mängd elektrolyt kan användas under relativt lång tid innan koncentration av kopparsulfat blir för hög. En viss avtappning av elektrolyt görs lämpligen kontinuerligt för att hålla halten av kopparsulfat under löslighetsgränsen, varvid vatten och i elektrolyten ingående första och andra komponenter tillsätts för att kompensera för den avtappade elektrolyten. Eftersom halten av kopparsulfat normalt är högre lokalt vid kortets yta, där en utfällning av kopparsulfat vore direkt skadlig, är det ofta lämpligt att låta halten av kopparjoner i bulken av elektrolyt bli maximalt ca 1 mol/l.

Tillsatsen av såväl den första som den andra komponenten kan göras i form av salter som innehåller de första och andra komponenterna i deras första eller andra tillstånd. Exempelvis kan Fe tillsättas i form av Fe3+ som Fe2(SO4)3 eller i form av Fe2+ som FeSO4. I det senare fallet tillsätts FeSO4 lämpligen till regenereringsbehållaren och behandlas med ett regenereringsmedel, såsom Na2S2O8, för överföring av Fe2+ till Fe3+ som sedan utnyttjas vid etsningen. FeSO4 fungerar därmed som en precursor för bildande av Fe3+.

Prover av elektrolyten tas ut och analyseras avseende halten av den första komponenten i sitt första lO 15 20 25 30 35 519 898 20 tillstånd. Då Fe används som första komponent kan halten av Fe2+ analyseras genom titrering med permanganatjoner.

Ur denna analyserade halt av Fe2+ samt den kända, ursprungliga halten av Fe3+ kan den aktuella mängden Fe3+ beräknas. På detta sätt åstadkommes en kontroll av att en tillräcklig koncentration av den första komponenten i dess första tillstånd alltid finns tillgänglig i den behållare där kortet etsas. En tillräcklig koncentration av den första komponenten i dess första tillstånd är en förutsättning för undvikande av utfällning av koppar på katoden och för àstadkommande av önskad kemisk etsningsverkan. Ett överskott av regenereringsmedel bör dock undvikas eftersom det kan orsaka en alltför kraftig kemisk etsningsverkan. Baserat på den analyserade halten av den första komponenten i sitt första tillstånd styrs tillsatsen av regenereringsmedel till regenererings- tanken. Det är även möjligt att automatisera provtagning och/eller styrning av tillsats av regeneringsmedel.

Valet av pålagd spänning under etsningen beror av den struktur som skall etsas, elektrolytens beskaffenhet och avståndet mellan katoden och kortet. Vid små strukturer, såsom elektriska ledare med en bredd av 50 um och mindre, används med fördel en låg spänning, såsom en spänning av 0,5-3 V eftersom effekterna av underetsning }_J är större vid smala edare. Vidare gäller att ju närmare katoden befinner sig kortets kopparskikt, desto lägre spänning krävs för en viss etsningshastighet. Det är därmed en fördel att avståndet mellan katoden och kortet hålls så kort som möjligt, i synnerhet vid etsning av små strukturer. Enligt uppfinningen undvikes utfällningar på katoden, varvid avståndet mellan katoden och kortet kan hållas litet och jämnt över kortets ena flatsida under hela etsningsförloppet. Det är dock även möjligt att vid etsning av mycket stora kort istället öka avståndet mellan katoden och kortet. Den av elektrolyten åstadkomna minskade polarisationen medför att avståndet mellan katod och kort kan ökas jämfört med den kända tekniken vid lO 15 20 25 519 898 g: 2l bibehållen spänning och strömtäthet. Därmed minskas känsligheten för ojämnheter i kortet och katoden vid sådana stora kort utan att underetsningen ökar.

Exempel 1 Ett flertal elektrolytblandningar bereddes av vatten och nedan beskrivna föreningar. I alla fall utom ett utnyttjades 100 g salt per liter vatten. En katod och en anod nedsänktes i elektrolyten på ett avstånd av l cm fràn varandra och en spänning av 2,0 V påfördes mellan katoden och anoden. Anoden hade formen av en cirkulär yta med en diameter av 2 cm. I tabell l visas den ström som uppmättes vid de olika elektrolytblandningarna.

Föreningar satta till Ström (A) Vatten Feso4 0,09 Fe2(so4)3 0,23 cus04 0,17 Nazszog 0,26 cus04 + Fe2 sn(so4)2 + HF * *Denna elektrolytblandning innehöll 20 g CuSO4, F82 (S04) 3, 80 g 8 g Sn(SO4)2 och 15 g HF per liter vatten.

Tabell l. Uppmätta strömmar vid olika elektrolytblandningar.

Såsom framgår av tabell 1 åstadkommer en elektrolyt som innehåller Cu2+, Fe3+, Sn4+ och HF en betydligt högre ström och därmed en lägre polarisation än en elektrolyt som endast innehåller kopparjoner.

Exempel 2.

Ett kort i form av ett kopparlaminat avsett för framställning av mönsterkort hade en storlek av 2,5 X 2,5 cm. Kopparlaminatet hade på sin ena flatsida ett kopparskikt med en tjocklek av 18 pm och ovanpå detta skikt en fotosensitiv beläggning. En fotografisk process 10 15 20 25 30 LU UI 519 898 22 användes sedan för att överföra ett mönster fràn en master till beläggningen. Mönstret innefattade sä kallade 50 um ls, dvs linjer, exempelvis elektriska ledare, och spalter med en bredd av ca 50 um. En elektrolyt bereddes genom att Fe2(S04)3 och CuSO4 löstes i vatten till en koncentration av 0,25 mol/l Fe3+ och 0,05 mol/l Cu2+.Elektrolytens pH-värde justerades med hjälp av svavelsyra till pH=O,6. Kopparlaminatet och en arkformig katod placerades sedan i en behållare som innehöll nämnda elektrolyt. En spänning av 2 V pàfördes mellan kopparlaminatet och katoden, varvid strömstyrkan uppmättes till ca 2 A. Mängden av Fe3+ i elektrolyten motsvarade ett stort överskott i förhållande till den mängd koppar som skulle etsas, varför ingen regenerering var nödvändig under etsningsförloppet. Avståndet mellan kopparlaminatets ena flatsida och katodens mot kortet vända flatsida var 8 mm. Temperaturen i elektrolyten var 35°C. Kortet etsades pà detta vis under ca 100 sekunder.

Dä strömmen började sjunka slogs spänningen av, varvid kopparlaminatet tvättades för avlägsnande av elektrolyt och kvarvarande beläggning.

Vid en undersökning av katodens mot kopparlaminatet vända flatsida hittades inga utfällningar av koppar eller något annat ämne. Vid undersökning i mikroskop av koppar- laminatets kopparskikt befanns de linjer som etsats på kopparlaminatet ha något fransiga sidor. Någon antydan till ”öar” av koppar kunde inte hittas pà kopparlaminatet.

Exempel 3.

Ett kopparlaminat etsades under samma försöksbetingelser som i exempel 2 förutom att NaCl sattes till elektrolyten i sådan mängd att koncen- trationen av Cl" blev 0,25 mol/1.

Nàgra utfällningar på katoden kunde inte upptäckas.

Vid undersökning i mikroskop av det etsade kopparlaminatet befanns de linjer som etsats ha mycket fransiga sidor och på vissa ställen var linjerna helt lO 15 20 25 30 b.) UI . . . . . . 519 898 23 avbrutna. Antydan till ”öar” av koppar kunde också observeras pä kopparlaminatet. En tillsats av kloridjoner synes sàledes försämra etsningsresultatet.

Exempel 4.

Ett kopparlaminat etsades under samma försöksbetingelser som i exempel 2, förutom att till elektrolyten även sattes NaCl sä att koncentrationen av Cl" blev 0,25 mol/l och HF så att koncentrationen av F* blev ca 0,05 mol/1.

Någon utfällning på katoden kunde inte upptäckas.

Vid undersökning i mikroskop av kopparlaminatets kopparskikt befanns de linjer som etsats pà kopparlaminatet ha mycket släta sidor. Det fanns inga som helst avbrott pà linjerna och några ”öar” av koppar kunde inte upptäckas. Däremot uppvisade linjernas ovansidor vissa tecken pá underetsning, dvs att elektrolyten etsat koppar in under beläggningen. Tillsättning av kloridjoner och fluoridjoner till elektrolyten förbättrar sàledes etsningsresultatet.

Exempel 5.

Ett kopparlaminat etsades under samma försöksbetingelser som i exempel 4, förutom att till elektrolyten även sattes Sn+4 i en koncentration av ca 0,07 mol/l och (BF4)" mol/1.

Någon utfällning pä katoden kunde inte upptäckas. i en koncentration av ca 0,14 Vid undersökning i mikroskop av kopparlaminatets kopparskikt befanns de linjer som etsats pà kopparlaminatet ha mycket släta sidor. Det fanns inga som helst avbrott pá linjerna och nägra ”öar” av koppar kunde inte upptäckas. Linjernas ovansidor uppvisade en mycket begränsad underetsning och hade en mycket hög kvalitet.

Således ger den i exempel 5 använda elektrolyten ett mycket bra etsningsresultat.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I fig la och lb visas en kassett 1 ett kort i form av ett kopparlaminat 2 i syfte att framställa ett 10 15 20 25 30 519 898 24 mönstrat mönsterkort. Kopparlaminatet 2 har en elektriskt icke ledande basplatta 4 av polyester. Kopparlaminatet 2 har på sin ena flatsida 6 ett koppar för etsning av skikt 8, som har en tjocklek av ca 35 pm. De delar av kopparskiktet 8 som skall utgöra elektriska ledare på det färdiga mönsterkortet är belagda med en tunn beläggning i form av ett tunt resistskikt 10, som skyddar dessa delar av kopparskiktet 8 under etsningen. Kassetten 1 har en katod 12 i form av ett elektriskt ledande metallnät av syrafast stål, såsom SS 2343, vilken katod 12 är fast- svetsad på en katodram 14, som är framställd av en profil av syrafast stål, på sådant sätt, att katodramen 14 har god elektrisk kontakt med katoden 12. En isolator 16 i form av ett skikt av elektriskt isolerande epoxilim för- bättrar fasthàllning av katoden 12 på katodramen 14, skyddar nätet, förhindrar att svetsfogen etsas samt isolerar katoden 12 från en anodram 18, som är framställd av en profil av syrafast stål. Anodramen 18 är anpressad mot kopparlaminatets 2 kopparskikt 8 pà sådant sätt, att den har god elektrisk kontakt med kopparskiktet 8. En stödram 20 är anpressad mot kopparlaminatets 2 basplatta 4. Ett antal tvingar 22, som åtdrages medelst skruvar 24 och är framställda av elektriskt isolerande material, såsom PEEK mycket stor hårdhet med goda elektriskt isolerande egen- (polyetereterketon-plast) som kombinerar skaper, pressar stödramen 20 och därmed kopparlaminatet 2 mot anodramen 18, isolatorn 16, katoden 12 och katodramen 14. Såväl isolatorn 16 som anodramen 18 har väldefinierad tjocklek, varför avståndet H mellan kopparlaminatets 2 kopparskikt 8 och katoden 12 kommer att vara konstant över hela ytan av kopparlaminatets 2 flatsida 6.

Ett spänningsaggregat 26 matar en katodledning 28 med negativ spänning och en anodledning 30 med positiv spänning. Katodledningen 28 förser katodramen 14 och därmed katoden 12 med negativ spänning. Anodledningen 30 förser anodramen 18 och därmed kopparlaminatets 2 koppar- skikt 8 med positiv spänning. lO 15 20 25 30 35 519 898 25 Fig 2a och 2b visar en kassett 40 för etsning av ett kort i form av ett kopparlaminat 42 i syfte att fram- ställa ett mönsterkort. Kopparlaminatet 42 har en elektriskt icke ledande basplatta 44 av polyester.

Kopparlaminatet 42 har på sin ena flatsida 46 ett kopparskikt 48, som har en tjocklek av ca 35 pm. De delar av kopparskiktet 48 som skall utgöra elektriska ledare pà det färdiga mönsterkortet är belagda med ett tunt resistskikt 50. Kopparlaminatet 42 har på sin andra flatsida 52 ett kopparskikt 54, 35 pm. De delar av kopparskiktet 54 som skall utgöra som har en tjocklek av ca elektriska ledare pà det färdiga mönsterkortet är belagda med ett tunt resistskikt 56. katod 58, Kassetten 40 har en första som är av samma slag som katoden 12. Den första katoden 58 är fastsvetsad pà en första katodram 60, som är av det slag som ovan beskrivits avseende katodramen 14. En första isolator 62 i form av ett skikt av elektriskt isolerande epoxilim förbättrar fasthàllning av den första katoden 58 pà den första katodramen 60, skyddar svetsfogen samt isolerar den första katoden 58 fràn en första anodram 64, som är framställd av en profil av syrafast stål. Den första anodramen 64 är anpressad mot kopparskiktet 48 pà kopparlaminatets 42 ena flatsida 46 pà sàdant sätt, att den har god elektrisk kontakt med kopparskiktet 48. Kassetten 40 har även en andra katod 66, som är av samma slag som katoden 12. Den andra katoden 66 är fastsvetsad pà en andra katodram 68, som är av det slag som ovan beskrivits avseende katodramen 14.

En andra isolator 70 i form av ett skikt av elektriskt isolerande epoxilim förbättrar fasthàllning av den andra katoden 66 pà den andra katodramen 68, skyddar svetsfogen samt isolerar den andra katoden 66 från en andra anodram 72, som är framställd av en profil av syrafast stàl. Den andra anodramen 72 är anpressad mot kopparskiktet 54 pà kopparlaminatets 42 andra flatsida 52 pà sàdant sätt, att anodramen 72 har god elektrisk kontakt med kopparskiktet 54. Ett antal tvingar 22, som är av ovannämnda slag, 10 15 20 25 30 35 519 898 26 pressar katodramarna 60, 68, katoderna 58, 66, isola- torerna 62, 70 och anodramarna 64, 72 mot kopparlaminatet 42. Såväl isolatorerna 62, 70 som anodramarna 64, 72 har väldefinierad tjocklek, varför avståndet H1 mellan kopparskiktet 48 och den första katoden 58 och avståndet H2 mellan kopparskiktet 54 och den andra katoden 66 kommer att vara konstant över hela ytan av koppar- laminatets 42 flatsida 46 resp 52. Däremot behöver inte H1 och H2 utgöra samma avstånd utan kan anpassas in- dividuellt efter den avsedda etsningen på respektive flatsida 46, 52.

Ett första spänningsaggregat 74 matar en första katodledning 76 med negativ spänning och en första anod- ledning 78 med positiv spänning. Ett andra spännings- aggregat 80 matar en andra katodledning 82 med negativ spänning och en andra anodledning 84 med positiv spänning. Katodledningarna 76, katodram 60, negativ spänning. Anodledningarna 78, 82 förser respektive 68 och därmed respektive katod 58, 66 med 84 förser respektive anodram 64, 72 och därmed kopparlaminatets 42 respektive kopparskikt 48, 54 med positiv spänning. De två spänningsaggregaten 74, 80 kan antingen mata samma spänning eller en spänning som är individuellt anpassad för etsningen av respektive kopparskikt 48, 54. Även tidpunkten för etsningens avbrytande kan vara individuell I det fall samma spänning och tidpunkt önskas kan ett enda spännings- för respektive spänningsaggregat 74, 80. aggregat mata negativ spänning till de båda katod- ledningarna 76, 82 och positiv spänning till de båda anodledningarna 78, 84.

I fig 3a-3e visas en annan utföringsform av en kassett 100 för etsning av flatsidorna 46 och 52 hos ett kopparlaminat 42 av den i fig 2b visade typen. Kassetten 100 har en första katod 102 och en andra katod 104 i form av metallnät, vilka på ovan beskrivet sätt har fästs på en första resp en andra katodram 106 resp 108. Katoderna 102, 104 är inspända i respektive katodram 106, 108, 10 l5 20 25 30 35 519 898 27 vilket innebär att katodernas 102, 104 yta blir mycket jämn, varvid mycket exakta avstånd mellan respektive katod 102, 104 och respektive flatsida 46, 52 kan åstadkommas i kassetten 100. En första och en andra limsträng 110 resp 112 av elektriskt icke ledande epoxilim isolerar katoden 102 resp 104 och katodramen 106 resp 108 från en första resp en andra anodram 114 resp 112 skyddar även katoderna 102, 104 och svetsfogarna mot etsning. Varje katodram 106, 108 har ett spår 118 resp 120, 116. Limsträngarna 110, i vilket en första resp en andra isolator i form av en första och en andra runtomgàende, elektriskt isolerande list 122 resp 124 av PEEK är anordnad. Den första katodramen 106 och den första anodramen 114 är fastskruvade på den första listen 122 från varsitt håll på sådant sätt, att en spalt 126 föreligger mellan katodramen 106 och anodramen 114, varvid ingen elektrisk kontakt föreligger mellan dessa 114. En spalt 128 bildas pà liknande vis mellan den andra katodramen 108 och den andra anodramen 116. utföringsformerna bildas det isolerande utrymmet i form 128 mellan katodramen 106, 108 och ramar 106, I motsats till de i fig la-lb samt 2a-2b visade av spalten 126, 112 utan av Listen 122, 116 inte av limsträngen 110, 122, 124. anodramen 114, den elektriskt isolerande listen, 124 är lättare att bearbeta till noggrann tolerans än limsträngen 110, 112, katoden 102, 104 och kopparlaminatets 42 flatsida 46, 52 blir exakt och lika över kopparlaminatets 42 hela yta. vilket innebär att avståndet mellan Katoden 102, katodramen 106, isolatorn 110, listen 122 och anodramen 114 bildar en första del 130, varvid katoden 104, katodramen 108, isolatorn 112, listen 124 och anodramen 116 bildar en andra del 132. Delarna 130, 132 är i kassettens 100 med avseende på fig 3d nedre parti sammanfogade medelst gångjärn 134, 136, vilka är framställda av elektriskt isolerande material, såsom PEEK. Gångjärnen 134, 136 kan även framställas av samma material, exempelvis syrafast stål, som resten av lO 15 20 25 30 35 519 898 28 katodramarna 106, 108, varvid gångjärnen i det fall olika spänning skall påföras katoderna 102, 104 lämpligen isoleras från katodramarna.

Varje list 122, 124 är försedd med ett antal cirkulära hål 138, 140. Neodym-magneter 142, 144, 140. även benämnda NdFeB, är placerade i hålen 138, Magneterna 142 i listen 122 attraherar magneterna 144 i listen 124 utan att komma i kontakt med dessa, varvid den första delen 130 kan hållas samman med den andra delen 132 utan att någon elektrisk kontakt uppstår mellan den första och den andra delen 130 resp 132. Ett i kassettens 100 med avseende på fig 3a övre parti beläget handtag 146 används för att föra isär den första och den andra delen 130 resp 132 och öppna kassetten 100, då kopparlaminatet 42 skall tas ut ur kassetten 100. I fig 3d visas kassetten 100 i öppet läge. I fig 3b och 3c visas kassetten 100 i stängt läge med ett däri placerat kopparlaminat 42.

Ett ej visat spänningsaggregat matar en första katodledning 148 och en andra katodledning 150 med negativ spänning samt en första anodledning 152 och en andra anodledning 154 med positiv spänning. Katod- 108 ledningarna 148, 150 förser respektive katodram 106, och därmed respektive katod 102, 104 med negativ spänning. Anodledningarna 152, 154 förser respektive anodram 114, 116 och därmed kopparlaminatets 42 respektive kopparskikt 48, 54 med positiv spänning.

Såväl katodledningarna 148, 150 som anodledningarna 152, syrafast stål som försetts med en invändig kärna 153 av 154 består av ihåliga fyrkantsprofiler 151 av koppar för åstadkommande av tillräcklig ledningsförmåga.

Fyrkantsprofilerna 151, som således skyddar respektive kopparkärna 153 från att etsas, är fastsvetsade på katodramarna respektive anodramarna för åstadkommande av god elektrisk kontakt. Den andra katodramen 108 är försedd en första och en andra gejder 156, 158. Gejderna 156, 158 är glidbart fästa i vertikala glidskenor 160, lO 15 20 25 30 35 519 wäffïïff i? 29 162 varvid kassetten enkelt kan förflyttas upp ur och ned i ett elektrolytbad.

Anodramarna 114 och 116 har, såsom visas i fig 3e för anodramen 114, vid sin ena sida ett räfflat parti 164, som sträcker sig utmed anodramens inre kant. Det räfflade partiet 164, som har en bredd BA av ca 10 mm, är avsett att gripa in i kopparlaminatets 42 kopparskikt 48, 54 på sådant sätt, att god fasthàllning av koppar- laminatet 42 och god elektrisk kontakt mellan respektive anodram 114, 116 och resp kopparskikt 48, 54 erhålles utmed kopparlaminatets 42 hela periferi. Den fasta in- spänningen av kopparlaminatet 42 mellan anodramarna 114, 116 utmed hela periferin innebär att även stora koppar- laminat 42 och kopparlaminat 42 med låg styvhet kan etsas vid avstånd H1, H2, som är mycket små men ändå konstanta över kopparlaminatets 42 hela första resp andra flatsida 46 resp 52. Anodramarna 114 och 116 har, såsom visas för anodramen 114 i fig 3e, även ett antal skruvhål 166, vilka är avsedda för fastskruvning av anodramen 114 resp 116 på den elektriskt isolerande listen 122 resp 124.

Anodramarna 114 och 116 har även ett antal urtag 168, vilka medger att de magneter 142 resp 144 som håller samman delarna 130, 132 kan komma så nära varandra, att god sammanhållning av delarna 130 och 132 åstadkommes.

Listen 122, hål 138 resp 140 försedda utskott 123 resp 125 på urtagen 124, som i övrigt är plan, har således med 168 motsvarande platser, såsom visas i fig 3c. Vid sin ena ände 170 har varje anodram 114 och 116 ett antal anslutningsflänsar 172, på vilka anodledningen 152 resp 154 är avsedd att fastsvetsas.

Det är ofta lämpligt att framställa ett flertal anodramar 114, 116 enligt fig 3e av stålplåtar med olika tjocklek. 116 med en tjock- lek av 2, 5, anodramar kan avstånden H1, Exempelvis kan anodramar 114, 7 och 10 mm framställas. Med en sats sådana H2 vid en viss kassett 100 116 med lämplig Anod- enkelt ändras genom att en anodram 114, tjocklek fastskruvas på respektive list 122, 124. 10 15 20 25 30 35 519 898 30 ramens 114, 116 öppning 165 motsvarar det parti av kopparlaminatet 42 som skall etsas. Genom att framställa anodramar med mindre öppning 165 kan även kopparlaminat med mindre flatsida etsas i kassetten 100.

Katoden 12, 58, 66, 102, 104 är framställd av ett elektriskt ledande metallnät, företrädesvis av syrafast stàl. Lämpligen är nätet framställt av metalltrádar med en diameter av ca 300-1000 pm, vilka har vävts samman till ett nät, Vid fà eller tunna trädar ökar resistansen i nätet vilket företrädesvis i ett kvadratiskt mönster. leder till värmeutveckling och sänker den ström som kan ledas i nätet. Vid för tjocka trädar försämras elektro- lytflödet genom nätet. De öppningar 13, 59 i form av maskor som bildas mellan trådarna bör vara ca 0,3-2 mm i fyrkant. Vid för små öppningar uppstår risk för igen- sättning av nätet samtidigt som elektrolytflödet genom nätet försämras. Vid stora öppningar minskar antalet trädar vilket ökar resistansen. Etsningen av koppar- skiktet 8, 48, 54 blir då även mer ojämn, vanligen med kraftigare etsning just under själva trådarna.

I fig 4a-4d visas en första utföringsform av ett flödesalstrande organ i form av ett rör 200. Säsom visas i fig 4b har den som ett nät utformade katoden 12 en första flatsida 202, som är vänd mot kopparlaminatet 2, och en andra flatsida 204, som är vänd frän koppar- laminatet 2. Röret 200, som är en ihàlig fyrkantsprofil, är fäst pä ett förflyttningsorgan i form av en skena 206, som är anordnad att förflytta röret 200 utmed katodens 12 andra flatsida 204 i pilens P riktning. Dä röret när ett första ändläge 208, byter skenan 206 förflyttnings- riktning och förflyttar röret 200 i motsatt riktning mot ett andra ändläge 210. En pump 212 är anordnad att via en flexibel slang 213 tillföra elektrolyt till röret 200 under hela förflyttningen. Det är viktigt att förflytt- ningen av röret 200 sker med jämn hastighet över hela kopparlaminatet 2 eller àtminstone över de delar av kopparlaminatet 2 som är känsliga för ojämn etsning. Änd- 10 15 20 25 30 35 519 898 , . > . < . 31 lägena 208, 210 är av detta skäl placerade strax utanför katoden 12 så att röret 200 skall hinna uppnå full, och jämn, hastighet efter vändningen innan röret 200 passerar över kopparlaminatets 2 känsliga partier. Det elektrolyt- flöde som av pumpen 212 tillförs röret 200 leds via ett munstycke 214 mot katodens 12 andra flatsida 204, pas- serar genom katoden 12 och spolar över kopparlaminatets 2 flatsida 6, såsom visas med pilar i fig 4b, varvid en jämn och effektiv etsning erhålles. Munstycket 214 mynnar på ett avstånd H3 av cirka 10 mm från katodens 12 andra flatsida 204.

Det är viktigt att elektrolytflödet är jämnt utefter rörets 200 längd. Av detta skäl är en förträngningsskiva 216 anordnad inuti röret 200, såsom visas i fig 4b och 4c. Förträngningsskivan 216 ger röret 200 en utefter rörets 200 längd minskande tvärsektion, räknat från ett inlopp 218 för elektrolytflödet. Såsom visas med pilar i fig 4c införs elektrolytflödet via inloppet 218 och lämnar i form av ett jämnt elektrolytflöde munstycket 214.

Katoden 12, kopparlaminatet 2 och röret 200 är samtliga nedsänkta i elektrolyten. För att under dessa omständigheter åstadkomma ett elektrolytflöde, som kan ledas genom elektrolyten och katoden 12 mot koppar- laminatets 2 ena flatsida 6 är det nödvändigt att det från munstycket 214 utströmmande elektrolytflödet har väsentligen laminär strömning. I fig 4d, som är en detaljförstoring av området IVd i fig 4b, visas ett sätt att åstadkomma ett sådant laminärt elektrolytflöde. I rörets 200 ena vägg 220 är en första öppning i form av en längs röret sig sträckande första spalt 222 utformad.

Spalten 222, som har en bredd av 1,5 mm mynnar i en förkammare 224, som bildas av ett längsgående hölje 226 och har en inre bredd IB av ca 20 mm och en inre längd IL av ca 30 mm. Höljet 226 har en andra öppning i form av en för öppningen 222. andra spalt 228, som är belägen mitt Den andra spalten 228 har en första och en andra vägg 230 lO 15 20 25 30 35 519 898 w »m 32 resp 232. Väggarna 230, 232 är helt parallella med varandra och har en längd L av 5 mm. Avståndet mellan väggarna 230, 232, dvs spaltens 228 bredd W, är 1,5 mm.

Den andra spaltens 228 utsträckning LS längs röret 200 är lämpligen större än bredden för det kopparlaminat 42 som röret 200 förflyttas över. Orsaken är att flödet närmast spaltens 228 ändregioner 234 och 236 inte är sä jämnt som krävs för bra etsning av kopparlaminatet 42.

I fig 4e-4f visas en alternativ utföringsform av det i fig 4a-d visade röret 200 i form av ett rör 250. Röret 250 har en anordning för förflyttning av röret 250, ej visad i fig 4e, som är av samma typ som den i fig 4a visade skenan 206. Röret 250 har i sin närmast katoden belägna vägg 252 en första rad av munstycken 254 och en andra rad av munstycken 256. Tryckfallet i munstyckena 254, 256 medför att någon förträngningsskiva för åstad- kommande av ett jämnt elektrolyttryck längs röret 250 inte är nödvändig vid den i fig 4e-4f visade utföringsformen.

Munstyckena 254 i den första raden och munstyckena 256 i den andra raden är sä förskjutna relativt varandra tvärs rörets 250 förflyttningsriktning P, att en god täckning av kopparlaminatet 2 ena flatsida 6 erhålles vid rörets 250 fram- och àtergàende rörelse över katodens 12 andra flatsida 204. Munstycken 254 och 256 är cirkulära munstycken vars mynningar befinner sig pà ett avstånd H4 av 10 mm fràn katodens 12 andra flatsida 204. Varje mun- stycke 254, 256 har en första öppning i form av ett cirkulärt inloppshàl 258, som har en diameter av 12 mm, en förkammare 262 och en andra öppning i form av ett i förkammarens 262 vägg närmast katoden 12 utformat cirkulärt hål 264. Vart och ett av de cirkulära hälen 264 har formen av en rät, cirkulär cylinder med en diameter av 3 mm och en längd av 5 mm och har utformats pà ett sätt som liknar det som ovan beskrivs avseende rörets 200 andra spalt 228. De cirkulära munstyckena 254, 256 ger ett bra elektrolytflöde utmed kopparlaminatets 2 ena 10 15 20 25 30 35 519 898 .H .u 33 flatsida 6, eftersom strålen, som har väsentligen laminär strömning, från ett individuellt munstycke 254, 256 kommer att spridas i alla riktningar då nämnda stråle träffar kopparlaminatets 2 ena flatsida 6.

I fig 5a-5b visas en annan utföringsform av ett flödesalstrande organ i form av en stav, som är utformad som en skrapa 300. Skrapan 300, som är en solid rek- tangulär profil av syrafast stål, är fäst på en bärarm 302, som är fäst på en drivmotor 304. Motorn 304 är drivbar längs en skena 306 och kan således förflytta skrapan 300 över katoden 12 mellan ändlàgena 208, 210 på det sätt som ovan beskrivits med hänvisning till figur 4a-f. Två längsgående väggplattor 308 och 310 bildar väggar kring det utrymme i vilket skrapan 300 förflyttas.

Skrapan 300 har i sitt närmast katoden 12 belägna parti en tätningslist 312 av elektriskt icke ledande material, såsom gummi. Tätningslisten 312 tätar utrymmet mellan skrapan 300 och katodens 12 andra flatsida 204.

Då skrapan med lämplig hastighet förs i pilens P riktning kommer en tryckvàg 314 att bildas framför skrapan 300. Därmed kommer vätskeytan 316 omedelbart framför skrapan 300 att ligga högre än vätskeytan 318 strax bakom skrapan 300. Tryckvågen 314 kommer därför att alstra ett elektrolytflöde, i fig 5b illustrerat med pilar, genom katoden 12 mot kopparlaminatets 2 ena flat- sida 6, varvid en jämn och effektiv etsning erhålles.

Bakom skrapan 300 kommer elektrolytflödet att strömma tillbaka upp genom katoden 12. Skrapans 300 höjd HS är 100 mm. Kassetten 1 är placerad horisontellt i ett elektrolytbad. Katoden 12 är placerad ca 50 mm under den vätskeyta som elektrolyten bildar då skrapan 300 ej förflyttas. I beroende av önskad hastighet vid för- flyttningen av skrapan 300 och önskat elektrolytflöde genom katoden 12 kan skrapans 300 höjd HS väljas i området av ca 20-250 mm, varvid katoden 12 placeras på lämpligt avstånd under elektrolytens nämnda vätskeyta, exempelvis ca 10-150 mm under denna. lO 15 20 25 30 35 519 898 34 Den ovan beskrivna skrapan 300 kan användas även då såväl kassetten 1 som skrapan 300 är helt nedsänkta i elektrolyten, exempelvis då kassetten 1 placerats ver- tikalt i ett elektrolytbad. I ett sådant fall måste en täckplatta (ej visad) som är parallell med katoden 12, väsentligen täcker denna och år placerad på den i för- hållande till katoden andra sidan om bärarmen 302 i när- heten av denna, användas för att alstra den yteffekt som vätskeytan 316 alstrar i ovan beskrivna utföringsform.

Fig 6 visar ytterligare en utföringsform av ett flödesalstrande organ i form av en dubbelskrapa 400.

Skrapan 400 har ett första blad 402, som är försett med en första gummilist 404, och ett andra blad 406, som är försett med en andra gummilist 408. Bladen 402, 406 är fästa på två motstàende sidor av ett rör 410. En bärarm 412 är fäst på röret 410. Bärarmen 412 är i sin tur fäst på en kombinerad pump- och drivenhet 414, som är anordnad på en skena 416. Enheten 414 är anordnad att förflytta skrapan 400 fram och tillbaka över katodens 12 andra flatsida 204 och att pumpa in ett elektrolytflöde i röret 410. Röret 410 är försett med en förträngningsskiva 418 för àstadkommande av ett jämnt elektrolyttryck längs röret 410. Röret 410 har en längsgående spalt 420, genom vilken elektrolytflödet strömmar ut och ned genom katoden 12. Dubbelskrapan 400 alstrar vid förflyttning i pilens P riktning en tryckvåg 422 framför sig på liknande vis som ovan beskrivits med hänvisning till fig 5a-b. Tryckvågen 422 alstrar ett flöde (i fig 6 representerat med ett antal pilar, som är riktade snett nedåt) genom katoden 12 och mot kopparlaminatets 2 ena flatsida 6. Skrapan 400 alstrar även ett väsentligen laminärt elektrolytflöde som lämnar röret 410 via spalten 420 och leds genom katoden 12 mot kopparlaminatets 2 ena flatsida 6. Kombinationen av de med hänvisning till fig 5a-b och de med hänvisning till fig 4a-f beskrivna effekterna medför att dubbel- skrapan 400 alstrar en mycket god omblandning av elektro- lyt vid kopparlaminatets 2 ena flatsida 6. 10 15 20 25 30 519 898 4.1» 35 I fig 7 visas ytterligare en utföringsform av ett flödesalstrande organ i form av en rulle 500. Rullen 500 är anordnad att rullas över en katods 12 andra flatsida 204. En skena 502 är anordnad att förflytta rullen 500 över katodens 12 andra flatsida 204 under rotation, visat med en pil R. Vid rullens 500 snabba förflyttning över katoden 12 i pilens P riktning kommer en tryckvåg 504 att alstras framför rullen 500. Tryckvàgen 504 alstrar ett elektrolytflöde (i fig 7 representerat med ett antal pilar, som är riktade snett nedåt) genom katoden 12 och mot kopparlaminatets 2 ena flatsida 6. Rullen 500 är lämpligen utformad av ett elektriskt isolerande material, såsom PEEK eller polypropylen.

Det inses att de i fig 4-7 visade, flödesalstrande organen även är användbara då ett kopparlaminat 42 skall etsas samtidigt pà båda sina flatsidor 46, 52, såsom exempelvis är fallet vid kassetterna 40 resp 100. I ett sådant fall anordnas ett första flödesalstrande organ 200, 250, 300, 400, 500 vid en första katods 58, 102 från kopparlaminatet 42 vända andra flatsida och ett andra 250, 300, 400, 500 vid en andra katods 66, 104 från kopparlaminatet 42 vända andra flödesalstrande organ 200, flatsida. De första och andra flödesalstrande organen kan i ett sådant fall förflyttas synkront eller oberoende av varandra.

Det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 är lämpligen elektriskt isolerat från katoden 12, 58, 102. Denna isolering kan, såsom ovan beskrivits, antingen bestå i att det flödesalstrande organet 200, 250 befinner sig på något avstånd från katoden eller bestå i att den del av det flödesalstrande organet 300, 400, 500 som är i kontakt med katoden 12, 58, 102 är utförd av ett elektriskt isolerande material.

Vid fall med mycket stora kopparlaminat kan flera separata flödesalstrande organ förflyttas över samma katod 12, 58, 102 för att erhålla en god täckning av 10 15 20 25 30 519 898 . . = . H 36 kopparlaminatet utan att alltför hög hastighet krävs vid förflyttningen av det flödesalstrande organet.

Ovan har beskrivits hur kassetten 1, 40, 100 hålls stilla, varvid det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 förflyttas över respektive katod 12, 58, 66, 102, 104. Det är även möjligt att samtidigt förflytta både kassetten 1, 40, 100 och det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 eller att förflytta kassetten 1, 40, 100 och hålla det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 stilla. De sistnämnda alternativen kan utnyttjas då en kontinuerlig process används i vilken kassetten 1, 40, 100 förflyttas genom ett antal behandlingssteg av en transportör. Kassetten 1, 40, 100 kan i ett sådant fall antingen förflyttas horisontellt, dvs stående.

Det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 förflyttas lämpligen i förhållande till katoden 12, 58, 66, 102, 104 i pilens P riktning med en hastighet av 0,01-1 m/s, För att säkerställa väsentligen laminär strömning ur 254, 264 längd L vara större än vidden W, D. Den andra dvs liggande, eller vertikalt, företrädesvis ca 0,02-0,5 m/s. munstycket 214, 256 bör den andra öppningens 228, öppningens 228, 264 bredd W respektive diameter D bör vara 0,4-10 mm, företrädesvis 0,8-5 mm. Flödeshastigheten i den andra öppningen 228, 264 bör därvid vara ca 2-25 företrädesvis 7-14 m/s.

Det elektrolytflöde som tillförs röret 200, 250 bör motsvara ett totalt elektrolytflöde av 5-500 1/(s*m2), företrädesvis 15-200 l/(s*m2). pumpar ett elektrolytflöde av 8 l/s till röret 200 och m/s, Då pumpen 212 exempelvis kopparlaminatets 2 ena flatsida 6 har en area av 0,45m*0,30m=0,135 m2 erhålles således ett totalt elektrolytflöde av 8/0,135= 59 l/(s*m2). Lokalt under munstycket 214 kommer elektrolytflödet naturligtvis att vara betydligt högre.

Avståndet H mellan kopparlaminatets 2 kopparskikt 8 och katodens 12 ena flatsida 202 är lämpligen maximalt 10 15 20 25 30 35 519 898 . . . . . . 37 100 mm. Vid etsning av kopparlaminat 42 med smala elektriska ledare, dvs då de elektriska ledare som återstår under resisten 10 då omkringliggande delar av kopparskiktet 8 etsats bort har en bredd av ca 200 um eller mindre, bör avståndet H vara maximalt ca 20 mm, företrädesvis maximalt ca 10 mm (detsamma gäller även avstånden H1 och H2 vid dubbelsidig etsning). Vid etsning av kopparlaminat 42 med elektriska ledare, som har en bredd av ca 50 um och därunder, kan ännu mindre avstånd H, H1, H2, såsom ca 5 mm och lägre, komma i fråga.

Avståndet H3, H4 från munstyckets 214, 254, 256 mynning 228, 264 till katodens 12 andra flatsida 204 är lämpligen maximalt ca 50 mm, företrädesvis maximalt ca 25 mm och än mer föredraget ca 5-15 mm.

I fig 8 visas schematiskt en anordning för etsning av ett kopparlaminat 42. Kopparlaminatet 42 är fäst i en kassett 100, som är av det ovan beskrivna slaget. Ett första rör 200, som är av det ovan beskrivna slaget, förflyttas medelst en skena 206 fram och tillbaka över den första katoden 102 och alstrar ett elektrolytflöde genom katoden 102. Ett andra, i fig 8 ej visat rör alstrar på motsvarande sätt ett elektrolytflöde genom katoden 104. en etsningstank 600 och befinner sig under elektrolytens Kassetten 100 och röret 200 är placerade i vätskeyta 602. Ett spänningsaggregat 604 matar negativ spänning via katodledningar 148 till kassettens 100 katodramar 106 och positiv spänning via anodledningar 152 till kassettens 100 anodramar. En pump 606 pumpar via vätskeledningar 608, 610 elektrolyt till en regenereringstank 612. Regenereringstanken 612, som är försedd med en omrörare 614, utnyttjas för att regenerera elektrolyten så att anordningens etsningsförmåga kan bibehàllas. En bräddavloppsledning 616 leder regenererad elektrolyt tillbaka till etsningstanken 600.

Såsom visas i fig 8 är en mätanordning 618 anordnad att mäta etsningsförmàgan i elektrolyten. Mätanordningen 618 kan vara avsedd antingen för manuell mätning eller 10 15 20 25 30 35 519 898 38 för automatisk mätning. Mätanordningen 618 kan exempelvis analysera elektrolytens halt av en etsande förening. Mät- anordningen 618 avger en signal till en doserare 620.

Doseraren 620 styr den mängd av en regenereringskemikalie som av en pump 622 skall pumpas till regenereringstanken 612 från en doseringstank 624 via ledningar 626, 628.

Regenereringstanken 612 har även en ledning 630 för tillförsel av vatten och eventuella tillsatser till elektrolyten och en ledning 632 för avledning av elektrolyt i syfte att undvika ackumulering av oönskade ämnen i elektrolyten. Såväl etsningstanken 600 som regenereringstanken 612 är försedda med en elektrisk värmare 634 resp 636 för àstadkommande av önskad etsningstemperatur.

Det inses att en mängd modifieringar av de ovan beskrivna utföringsformerna är möjliga inom ramen för uppfinningen.

Sålunda kan katoden 12, 58, 66, ett flertal olika sätt. Förutom olika typer av nät och 102, 104 utformas på metallvävar kan även perforerade plåtar och stänger, som är placerade på något avstånd från varandra, utnyttjas som katod. Det viktiga är att katoden har god elektrisk ledningsförmàga och god genomsläpplighet för elektrolytflödet samt möjliggör etsning utan att oönskade mönster av elektriska orsaker alstras pà kortet.

För att erhålla ökad motståndskraft mot elektrolyten kan katoden lämpligen förses med en plätering av en ädelmetall, exempelvis guld. På samma sätt kan de delar av kassetten som inte kräver god ledningsförmàga skyddas mot elektrolyten medelst exempelvis en kromoxidbeläggning eller en epoxilackering.

Det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 400, 500 kan förflyttas i förhållande till katoden 12, 58, 102 i ett flertal rörelser, såsom roterande, oscillerande och svepande i en kurvrörelse, exempelvis en cirkelrörelse.

Den ovan beskrivna fram- och àtergående rörelsen och den svepande rörelsen, som är att betrakta som en typ av 10 15 20 25 30 35 519 898 39 fram-och återgående rörelse, ger dock det bästa etsnings- resultatet. Förflyttningsorganet kan exempelvis innefatta en kuggaxel, en stegmotor eller ett transportband eller en kedja med variabel rörelseriktning. Avståndet H3, H4 kan lämpligen vara 0,5-10 cm.

Isolatorerna 16, 62, 70, 122, 124 kan framställas av ett flertal olika elektriskt isolerande material.

Exempelvis kan epoxilim, teflon och PEEK användas. Det viktiga är att isolatorn har en exakt och väldefinierad tjocklek för att avståndet H, H1 och H2 skall bli exakt 42 hela flatsidor 6, 46, 52. ramarna 18, 64, 72, 114, definierad tjocklek. Vid avstånd H, H1, H2, av 10 mm och över kortets 2, Även anod- 116 måste ha en exakt och väl- kortare måste anodramarna göras mycket tunna. Den elek- triska isolatorn bör anordnas att hålla anodramen på ett mycket kort avstånd från katoden och katodramen, men inte så kort att överslag sker. Vid ovannämnda korta avstånd H, H1, H2 ställs mycket höga krav på planheten hos anod- och katodramar, katoder och isolatorer. Den delbara kassetten 1, 40, 100 gör det dock möjligt att på ett effektivt sätt etsa kort 2, H, H1, H2. I synnerhet kassetten 100, som har två delar 42 även vid dessa små avstånd 130, 132, vilka var och en innefattar en katod 102 resp 104, och en anodram 114 resp 116, och vilka delar 130, medelst gångjärn 134 resp 136, är mycket effektiv i en katodram 106 resp 108, en isolator 110 resp 112 som är fästa vid varandra, 132 är förbundna med varandra sådana fall.

Det flödesalstrande organet 200, 250, 300, 500 kan även användas vid fall då katoden och kortet inte är 400, fästa vid varandra. Ett exempel är kontinuerliga pro- cesser, vid vilka kort transporteras på exempelvis rullar, som kontaktar kortet som därvid bildar anod, under katoder. Det flödesalstrande organet kan då vara fast eller förflyttbart och alstra ett elektrolytflöde genom katoden mot kortet. Mest fördelaktiga är dock de ovan beskrivna kassetterna 1, 40, 100. lO 15 20 25 30 35 519 898 40 Kassetten 1, 40, 100 kan även innefatta en solid katod, framställd av exempelvis en icke-perforerad metallplåt. Vid en sådan kassett sker antingen inget ut- byte av elektrolyt överhuvudtaget under etsningen eller också åstadkommes ett elektrolytflöde genom hål i katod- ramens/katodramarnas sidor, varvid elektrolytflödet leds utmed kortets yta. Mest föredelaktigt är dock att katoderna är genombrutna av öppningar, såsom ovan beskrivits. Även metallskikt av andra material än koppar kan etsas med ovannämnda sätt och anordningar. Exempel på sådana metallskikt är skikt av krom och nickel. Upp- finningen är dock speciellt lämplig vid etsning av tunna kopparskikt. Tjockleken av det elektriskt ledande skiktet kan vara ca 0,1 pm till ca 1000 pm. Vanligast vid etsning av kopparskikt är en skikttjocklek av ca 5-35 um.

Det väsentligen laminära elektrolytflödet genom katoden har lämpligen riktats vinkelrätt mot kortets flatsida. Det är dock även möjligt att för applikationer där så är lämpligt använda ett rör med munstycken som riktar elektrolytflödet i en annan vinkel mot kortets flatsida. Vid användning av åtminstone två rader av cirkulära munstycken 254, 256, kan exempelvis munstyckena i de två raderna vara riktade från varandra, varvid en konformig sprutbild erhålles under röret.

Kassetten 1, 40 ,100 kan sammanhàllas av ett flertal olika organ. Exempel på sådan organ utöver ovannämnda magneter och tvingar är isolerande bultar, isolerande klämmor mm. Om exempelvis en elektriskt isolerande 66 skall anslutas till samma spänningskälla, kan även elektriskt stödram 20 används, eller om två katoder 58, ledande, sammanhàllande organ, såsom ståltvingar, an- vändas för att hålla kassetten sammanpressad, under förutsättning av att dessa organ inte kommer i kontakt med anodramarna eller kortet.

Såsom ovan anges kan kassetten 1, 40, 100 användas i såväl vertikalt som horisontellt läge, samt, naturligt- lO 519 898 41 vis, i nàgon vinkel däremellan. Kassetten 1, 40, 100 kan även användas i satsvisa förfaranden, sàsom ovan beskrivs med hänvisning till figur 8, och i kontinuerliga för- faranden. Vid ett kontinuerligt förfarande transporteras kassetten mellan olika behandlingsstationer av en trans- portör, som exempelvis kan innefatta rullar, rullband eller gejder.

Claims (22)

Pans 0102994-1 lO l5 20 25 30 h) Ul v- u. - . . :~- --- .2.~. ",s' .. T , , - . . . . Å H ,_ _' I - . .. . I . . .. i , _' 'z s i..- ' ' ' 1» f. .' ' 42 PATENTKRAV 42), vid vilket sätt en elektrisk spänning läggs på mellan en katod (l2; 58, 66; 102, 104) Och ett kort (2; 42), anod, varvid katoden (l2; 58, 66; 102, (2; 42) är nedsänkta i en elektrolyt,

1. Sätt att etsa koppar på kort (2; som därvid utgör 104) och kortet k ä n n e - t e c k n a t av att elektrolyten innehåller åtminstone en första komponent, vilken kan reduceras från ett första tillstànd i form av en jon, som har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, till ett andra tillstånd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektrolyten för reduktion från det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar, varvid metalliskt koppar på kortet (2; 42) oxideras och övergår i positivt laddade kopparjoner under det att den första komponenten reduceras från sitt första till sitt andra tillstånd.

2. Sätt enligt krav 1, vid vilket den första kom- ponenten valts från den grupp som består av Fe, Mn, Ce samt oorganiska och organiska komplex av dessa.

3. Sätt enligt krav 2, vid vilket den första komponenten är Fe, som tillförs elektrolyten i form av Fe3+ eller en precursor därför.

4. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket elektrolytens förmåga att i avsaknad av pålagd spänning etsa kopparn på kortet motsvarar en etsningshastighet av 6-100 nm/s.

5. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket dessutom en andra komponent sätts till elektrolyten, vilken andra komponent kan reduceras från ett första som har en atom med ett till ett andra tillstånd i tillstånd i form av en jon, första positivt oxidationstal, lO 15 20 25 30 LA) UI 519 898 s . » Y 4 . 43 form av en jon, som innefattar nämnda atom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en tredje redoxpotential i elektrolyten för reduktion av den andra komponenten från dess första tillstånd till dess andra tillstånd är lägre än den andra redoxpotentialen i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar.

6. Sätt enligt krav 5, vid vilket den andra komponenten är Sn, som företrädesvis föreligger i elektrolyten i en koncentration av 0,005-0,4 mol/l.

7. Sätt enligt krav något av föregående krav, vid vilket elektrolyten även innehåller fluoridjoner, F", i en koncentration av 0,01-0,5 mol/l.

8. Sätt enligt krav 7, vid vilket elektrolyten även innehåller kloridjoner, Cl", i en koncentration av 0,03- 1,5 mol/l.

9. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket den spänningen som påförs är 0,5-6 V.

10. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket koncentrationen av den första komponenten är 0,02-0,7 mol/l.

11. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket minst två olika första komponenter sätts till elektrolyten.

12. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket elektrolytens pH-värde är -0,5 till 4,0.

13. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket elektrolyten behandlas med ett regenereringsmedel, som är ett starkt oxidationsmedel, såsom Na2S2O8, för över- förande av den första komponenten från dess andra till dess första tillstånd.

14. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket en fjärde redoxpotential i elektrolyten för reduktion av den första komponentens nämnda andra tillstånd till ett tredje tillstånd är lägre än redoxpotentialen för vätgas.

15. Anordning för etsning av koppar på kort (2; 42), vilken anordning innefattar ett spänningsaggregat (604), 10 15 20 25 30 35 519 898 44 en katod (12; 58, 66; 102, 104), som är anordnad att anslutas till spänningsaggregatets (604) negativa pol, och en behållare (600) som är anordnad att innehålla en elektrolyt, och, nedsänkta i elektrolyten, katoden (l2; 58, 66; 102, 104) och ett kort (2; 42), som är anordnat att anslutas till spänningsaggregatets (604) positiva pol för att utgöra anod, k ä n n e t e c k n a d av att (600) åtminstone en första komponent, vilken kan reduceras från behållaren innehåller en elektrolyt som innehåller ett första tillstànd i form av en jon, som har en till som innefattar metallatom med ett första positivt oxidationstal, ett andra tillstånd i form av en jon, nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektrolyten för reduktion från det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvåvärda kopparjoner till metalliskt koppar.

16. Anordning enligt krav 15, vid vilken ett regenereringskärl (612) är anordnat att mottaga elektrolyt från behållaren (600), varvid regeringsbehällaren (612) har organ (620, 622, 624, 626, 628) överföring av den första komponentens andra tillstånd till dess första tillstånd och organ (616) för tillsats av ett regenereringsmedel för för återförande av den sålunda regenererade elektrolyten till (600).

17. Anordning enligt något av krav 15-16, vid vilken nämnda behållare avståndet (H; H1, H2) mellan kortets (2; 42) ena flatsida (6; 46, 52) och katodens (l2; 58, 66; 102, 104) mot kortet (2; 42) vända ena flatsida (202) är mindre än 10 mm.

18. Elektrolyt för användning vid elektrokemisk 42), vid vilken etsning en (l2; 58, 66; etsning av koppar på kort (2; elektrisk spänning läggs på mellan en katod 102, 104) och ett kort (2; 42), (l2; 58, 66; 102, som därvid utgör anod, varvid katoden 104) och kortet (2; 42) 10 15 20 519 898 45 är nedsänkta i elektrolyten, k ä n n e t e c k n a d av att elektrolyten innehåller åtminstone en första komponent, vilken kan reduceras från ett första tillstànd i form av en jon, som har en metallatom med ett första positivt oxidationstal, till ett andra tillstànd i form av en jon, som innefattar nämnda metallatom med ett andra positivt oxidationstal, som är mindre än nämnda första positiva oxidationstal, varvid en första redoxpotential i elektrolyten för reduktion fràn det första till det andra tillståndet är större än en andra redoxpotential i elektrolyten för reduktion av tvàvärda kopparjoner till metalliskt koppar.

19. Elektrolyt enligt krav 18, vilken innefattar Fe i en koncentration av 0,02-0,7 mol/l.

20. Elektrolyt enligt krav 18 eller 19, vilken innefattar Sn i en koncentration av 0,005-0,4 mol/l.

21. Elektrolyt enligt något av krav 18-20, vilken innefattar fluoridjoner, F", i en koncentration av 0,01- 0,5 mol/l.

22. Elektrolyt enligt krav 21, vilken innefattar kloridjoner, Cl', i en koncentration av 0,03-1,5 mol/l.