1、作用机理

  利用碱性高锰酸钠溶液的强氧化性咬蚀膨松后的孔壁，以除去钻孔所产生的钻污，同时适度咬蚀基材，使内层铜裸露出来，并使孔壁的环氧树脂形成蜂巢状的微粗糙表面，利于钯的吸附，增强化学铜层的结合力，防止孔壁分离风险的发生。
  除胶槽的反应机理，在高温碱性条件下，高锰酸钠使环氧树脂碳链氧化裂解，反应方程式如下：
  4MnO4-+C(环氧树脂)+4OH-→4MnO42-+CO2↑+5H2O

2、工艺流程

水平沉铜工艺流程图

3、操作条件

项目名称条件参数
总锰(Mn7+)65~75g/L
氢氧化钠(NaOH)40~50g/L
六价锰(Mn6+)＜25g/L
工作温度75~85℃
处理时间8~12min
除胶速率0.1~0.3mg/cm2

4、设备要求

项目名称要求说明
槽体材质不锈钢316
加热器钛管、石英管
冷却系统冰水冷却(冰水循环管路)
过滤方式无过滤，上下循环泵压力1~3kg/cm3
搅拌方式持续槽内循环
再生系统最大电流：150A/CELL、电压：6~7V
超声波装置45~55KHz
自动添加高锰酸钠溶液(400g/L)、液碱
滚轮材质铁氟龙片状滚轮

5、配槽方法

  (1) 清洗干净槽体后，注入1/2槽体积纯水，开启内循环；
  (2) 依次加入(槽体积×70÷400)L的高锰酸钠溶液及(槽体积×45÷320)L的液碱，补充纯水至标准液位；
  (3) 开启上下循环及加热系统，循环30min后取样分析并补充，待槽液温度升至工作范围后即可。
  *备注：槽体积单位为升(L)，高锰酸钠溶液含量为400g/L，液碱浓度为320g/L。

6、生产管理

  生产补加：每生产100m2添加高锰酸钠6.5L、液碱0.8L；
  分析频率：每班分析各成分一次进行补充校正；
  除胶速率：每班做一次除胶速率并调整至规定范围之内；
  倒槽频率：每周倒槽1次；
  换槽周期：当Mn6+≥25g/L时更换新槽液。

7、槽液维护

7.1 保养倒槽

  7.1.1 停线关闭加热(不关闭滚轮运转)，把主槽液抽至副槽内存放；
  7.1.2 往主槽内注入标准液位的自来水，开启循环过滤清洗1次槽体，30min后排放；
  7.1.3 分别缓慢加入1~3%(v/v)的硫酸及双氧水，开启循环过滤，酸洗槽体及滚轮3~4小时后排放；
  7.1.4 重复7.1.2步骤清洗一次槽体及滚轮后排放；
  7.1.5 加入1~3g/L的氢氧化钠，开启循环过滤，碱洗槽体及滚轮1~2小时后排放；
  7.1.6 加入标准液位的纯水，开启循环过滤清洗槽体及滚轮30min后排放；
  7.1.7 拆卸水刀查检堵塞情况并疏通，查检滚轮运转情况并修复至正常，同时清洁滚轮，查检再生机阳极网、阴极铜棒的咬蚀情况，如有损坏请及时更换；
  7.1.8 安装完上述部件后，用纯水冲洗干净槽盖、槽壁、传动齿轮及滚轮，并清理槽内杂物，再加入纯水开启循环过滤清洗3次槽体；
  7.1.9 把槽液从暂存槽抽至主槽内，补充液位至正常，并开启再生系统，分析含量并补加至管控范围内即可。

7.2 保养换槽

  7.2.1 停线关闭加热(不关闭滚轮运转)，待槽液降温至50℃以下后，排放槽液；
  7.2.2 清洗槽体及滚轮方法，按7.1.2~7.1.8步骤来执行；
  7.2.3 完成上述事项后，按【配槽方法】的步骤进行配槽即可。

7.3 停产处置

  • 停产12~48小时，关闭加热系统，循环及再生系统需持续运作；
  • 停产超过48小时，关闭加热系统，把槽液抽至副槽进行存放，并开启循环。

    8、分析方法

    8.1 Mn7+、Mn6+

  • 准备项目
    (1) 移液枪(0.1ml)、棕色玻璃容量瓶(100ml)；
    (2) 氢氧化钠标准溶液(NaOH=0.1mol/L)；
    (3) 比色计。
  • 分析方法
    (1) 待槽液冷却至室温后，用移液枪精确量取0.1ml槽液置于100ml的玻璃棕色容量瓶中；
    (2) 用0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液稀释至刻度，并彻底混合均匀；
    (3) 把0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液放入比色计中调零；
    (4) 用波长为526nm测稀释溶液，记录为A；
    (5) 用波长为603nm测稀释溶液，记录为B。
  • 计算公式
    Mn7+(g/L)=(64.67×A)-(21.11×B)
    Mn6+(g/L)=(136.6×B)-(12.17×A)
  • 管控范围
    Mn7+：65~75g/L
    Mn6+：＜25g/L
  • 添加公式
    高锰酸钠溶液(L)=(70－分析值)×槽体积(L)÷400  *高锰酸钠溶液含量为400g/L
    如Mn6+≥25g/L时，请增强再生能力，如Mn6+无法调整小于25g/L时，可考虑换槽处置。

8.2 氢氧化钠(NaOH)

  • 准备项目
    (1) 玻璃移液管(1ml)、玻璃量杯(250ml)；
    (2) 氯化钡溶液(BaCl2=20%)、盐酸标准溶液(HCl=0.1mol/L)
    (3) 碱性pH计。
  • 分析方法
    (1) 取1ml槽液置于250ml玻璃量杯中，加入40ml纯水；
    (2) 加入20%的氯化钡溶液20ml，充分混合均匀；
    (3) 在pH计上用0.1mol/L的盐酸标准溶液滴定至pH=8.2为终点，记录滴定毫升数为N。
  • 计算公式
    氢氧化钠含量(g/L)=N×4.0
  • 管控范围
    氢氧化钠：40~50g/L
  • 添加公式
    液碱添加量(L)=(45－分析值)×槽体积(L)÷320  *液碱含量为320g/L

9、故障异常

异常描述异常原因改善方案
Mn6+含量过高再生系统异常或故障检查再生整流器电流、电压不否正常
检查再生系统导线接触是否良好
检查再生机阴极、阳极是否损坏并更换
槽液颜色严重发黑Mn6+副产物过量
加强再生系统的再生能力
检查再生系统是否异常或故障
除胶速率过低Mn7+含量不足
Mn6+含量过量
槽液温度不足		分析并补充高锰酸钠溶液
检查再生系统是否异常或故障
调整槽液温度至正常管控范围之内

10、安全措施

  (1) 添加药水时请使用安全眼镜、保护手套、活性碳口罩及安全衣；
  (2) 槽液温度过高，加药水时请尽量缓慢小心添加，避免烫伤肌肤；
  (3) 如药水不慎溅到身体，立即用清水冲洗5~10分钟，如感不适请即刻就医。