Brevet FR2480793A1 — publié le 19811023

Diverses compositions renfermant des acides ont été utilisées pour enlever le métal d'apport de soudobrasage d'un substrat en cuivre. Lorsqu'on utilise de telles compositions connues dans l'art antérieur, on doit exposer la pièce usinée à ces compositions pendant une période relativement longue pour enlever efficacement le métal d'apport. Au cours de cette période relativement longue, la composition de décapage peut nuire au substrat en cuivre. Cela nécessite un traitement subséquent du substrat en cuivre de manière qu'il se trouve dans un état propre à recevoir un revêtement métallique subséquent. Dans une approche visant à pallier les inconvé- nients mentionnés, le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 841 905 révèle une composition de décapage comprenant du bifluorure d'ammonium et du peroxyde d'hydrogène. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 926 699 fait connaître un perfectionnement apporté aux compositions décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 841 905, selon lequel un agent stabilisant le peroxyde d'hydrogène et/ou un agent soluble de complexation des métaux sont inclus dans les compositions de base. Conformément à la présente invention, l'attaque du substrat de cuivre de matières cuivreuses par des solutions de décapage à base de peroxyde d'hydrogène et d'acide fluorhydrique ou de ses sels est minimisée ou inhibée par l'inclusion d'un polyacrylamide dans les solutions décapantes. Il en résulte une prolongation avantageuse de la vie utile du bain. L'inclusion d'un polyacrylamide dans les solutions de décapage conformément à la présente invention ne perturbe pas l'attaque par la solution de décapage de l'étain ou du plomb-étain déposé sur un substrat en cuivre. La matière particulière à base de cuivre qui est soumise au décapage est traitée conformément à la pratique classique du décapage, c'est-à-dire qu'elle est exposée à l'action de la solution décapante, puis rincée pour éliminer la matière qui a été enlevée de même que la solution de décapage, et le cuivre métallique est ensuite traité conformé- ment à l'objectif recherché. Par exemple, il peut ensuite être revêtu d'un autre métal par des techniques classiques. Un domaine particulier d'application des compositions de la présente invention réside dans la préparation de plaquettes de circuits imprimés dont les languettes de connexion sont débarrassées de l'étain ou du métal d'apport par décapage avant la déposition d'un métal plus noble. Les compositions de la présente invention exercent l'activité désirée de décapage sur l'étain ou le métal d'apport et sont en outre caractérisées en ce-qu'elles n'exercent aucun effet nuisible sur le substrat en cuivre de la matière à base de cuivre qui est soumise au traitement, et en ce qu'elles confèrent au bain une plus longue vie utile. Les compositions de la présente invention sont basées sur la découverte selon laquelle l'inclusion d'un polyacrylamide dans une solution décapante comprenant du peroxyde d'hydrogène et de l'acide fluorhydrique ou un sel de cet acide minimise ou élimine l'attaque du cuivre présent par cette solution de décapage. Dans une forme appréciée de réalisation de la présente invention, la solution de décapage consiste en une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène et de bifluorure d'ammonium renfermant un polyacrylamide. Ces composants peuvent être présents dans une plage de proportions d'environ à environ 50 % de bifluorure d'ammonium; d'environ 0,5 à environ 35 % de peroxyde d'hydrogène; et d'environ 0,01 à environ 10 % de polyacrylamide; le reste consistant en eau. Pour obtenir les résultats optimaux, on utilise le bifluorure d'ammonium dans une plage d'environ 10 à environ 30 %; le peroxyde d'hydrogène dans une plage d'environ 2 à environ %; et le polyacrylamide dans une plage d'environ 0,05 à environ 1,0 %. Le bifluorure d'ammonium est un sel apprécié de l'acide fluorhydrique. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce sel particulier, attendu que toute composition à base d'ammoniac et d'acide fluorhydrique ou de ses sels peut être utilisée. Par exemple, un mélange d'halogénures d'ammonium et d'acide fluorhydrique donne satisfaction. Le peroxyde d'hydrogène n'est qu'un simple exemple d'une source commode d'oxygène nécessaire pour entretenir la réaction de l'acide sur le métal d'apport. D'autres sources convenables d'oxygène peuvent être utilisées. On mentionne à titre d'exemples l'hydroperoxyde de tertio-butyle et le perborate de sodium ou d'ammonium. Bien que le polyacrylamide proprement dit ait été utilisé à titre d'exemple, d'autres polyacrylamides substitués peuvent être utilisés de la même façon. Le constituant polyacrylamidique qui doit être utilisé conformément à la présente invention a un poids moléculaire d'environ 2000 à environ 5 000 000. D'autres composants classiques de compositions de décapage peuvent être présents dans les compositions de l'invention. Ainsi, l'utilisation d'agents de stabilisation du peroxyde est envisagée et d'autres agents connus de décapage peuvent être présents. Par exemple, de l'acide trichloracétique peut être inclus et il est présent dans l'exemple de solution de décapage qui est donné ci-après. EXEMPLE On prépare 300 ml d'une solution de décapage en ajoutant du bifluorure d'ammonium, de l'acide trichlor- acétique et du peroxyde d'hydrogène à 50 % à de l'eau, les composants étant ajoutés en une quantité correspondant à la concentration suivante: bifluorure d'ammonium 234 g/l acide trichloracétique 15 g/l peroxyde d'hydrogène à 50 % 14,6 % en volume le reste consistant en eau. La solution résultante est divisée en deux portions de 150 ml. La première de ces portions, appelée solution A, est composée de la solution initiale non traitée. La solution B est additionnée d'un polyacrylamide ayant un poids moléculaire de 660 000, en quantité de 0,3 g/l. Sept échantillons de 5,08 x 5,08 cm de stratifié de gainage en cuivre sont ensuite plongés dans chacune des solutions A et B. On note les résultats suivants: Solu- Poly- tion acryl- amide Poids ini- tial Néant 54,7865 0,3g/1 55,8490 TABLEAU I Poids après Perte de Poids après immersion poids immersion pendant après im- pendant minutes mersion 40 minutes pendant minutes 53,4904 1,2961 52,8626 ,2298 0,6192 54,9369 s Perte de poids après im- s mersion pendant minutes 1,9239 0,9121 Solution A B TABLEAU II Concentration en volume de peroxyde d'hydrogène à 50 % après 20 minutes 9, 4 11,05 Concentration en volume de peroxyde d'hydrogène à 50 % après 40 minutes 6,6 8,74 Les résultats reproduits sur le tableau I démontrent que la présence de polyacrylamide dans la solution B a inhibé l'attaque du cuivre du stratifié par la solution de décapage. Les résultats reproduits sur le tableau II démontrent que l'inclusion de polyacrylamide dans la solution B a notablement amélioré la vie utile du bain de solution de décapage. I1 va de soi que la' présente invention n'a été décrite qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. f e0 A B REVENDICATIONS 1. Solution aqueuse de décapage, caractérisée en ce qu'elle contient en solution environ 0,5 à environ 35 % de peroxyde d'hydrogène, environ 5 à environ 50 % d'une composition réactive à base d'ammoniac et d'acide fluor- hydrique ou d'un sel de cet acide, et environ 0,01 à environ % d'un polyacrylamide. 2. Solution aqueuse de décapage, caractérisée en ce qu'elle contient en solution environ 2 à environ 10 % de peroxyde d'hydrogène, environ 10 à environ 30 % de bifluorure d'ammonium et environ 0,05 à environ 1,0 % d'un polyacryl- amide. 3. Composition suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le polyacrylamide a un poids moléculaire d'environ 2000 à environ 5 000 000. 4. Composition suivant la revendication 3, caractérisée en ce que de l'acide trichloracétique est présent en solution, de préférence à une concentration d'environ 0,01 à environ 10 %. 5. Composition suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le polyacrylamide est le polyacryl- amide proprement dit. 6. Solution aqueuse de décapage, caractérisée en ce qu'elle contient 21 % de bifluorure d'ammonium, 1 % d'acide trifluoracétique, 7 % de peroxyde d'hydrogène et 0,2 % de polyacrylamide. 7. Procédé pour enlever rapidement par décapage une couche de métal choisi entre un métal d'apport plomb- étain de soudobrasage et l'étain d'une couche de cuivre sans détériorer le cuivre, caractérisé en ce qu'il consiste à exposer le métal de soudobrasage à une composition comprenant environ 0,05 à environ 35 % de peroxyde d'hydrogène, environ à environ 50 % d'une composition- réactive formée d'ammoniac et d'acide fluorhydrique ou d'un sel de cet acide, et environ 0,01 à environ 10 % d'un polyacrylamide pendant une période suffisante pour éliminer le métal d'apport, et à rincer le cuivre pour en éliminer ladite composition après que le métal d'apport a été efffcacement enlevé par décapage et avant que le cuivre n'ait été détérioré. s 8. Procédé pour enlever rapidement par décapage une couche d'un métal choisi entre un métal d'apport plomb- étain de soudobrasage et l'étain d'une couche de cuivre sans détériorer le cuivre, caractérisé en ce qu'il consiste à exposer le métal d'apport à une composition comprenant environ 2 à environ 10 % de peroxyde d'hydrogène, environ 10 à environ 30 % de bifluorure d'ammonium et environ 0,05 à environ 1,0 % d'un polyacrylamide pendant une période suffisante pour enlever le métal d'apport, et à rincer le cuivre pour enlever ladite composition après que le métal d'apport a été efficacement éliminé par décapage et avant que le cuivre n'ait été détérioré. 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le polyacrylamide a un poids moléculaire d'environ 2000 à environ 5 000 000 et en ce que de l'acide trichloracétique est de préférence également présent dans la composition. 10. Procédé pour éliminer rapidement par décapage une couche de métal choisi entre un métal d'apport plomb-étain de soudobrasage et l'étain d'une couche de cuivre sans détériorer le cuivre, caractérisé en ce qu'il consiste à exposer le métal d'apport à l'action d'une composition comprenant environ 21 % de bifluorure d'ammonium, environ 1 % d'acide trichloracétique, environ 7 % de peroxyde d'hydrogène et environ 0,2 % de polyacrylamide pendant une période suffisante pour enlever le métal d'apport, et à rincer le cuivre pour en éliminer ladite composition après que le métal d'apport a été efficacement enlevé par décapage et avant que le cuivre n'ait été détérioré.