印制电路生产过程中的各种硫酸及称谓
印制电路(PCB)生产过程中,大量使用各种不同等级的硫酸,各厂通常有以下叫法:硫酸、工业硫酸,纯硫酸、试剂硫酸、CP硫酸、AR硫酸、化学纯/分析纯硫酸等,一些不规范的叫法往往有以次充好的可能。
以下是硫酸业内正式的名称:
1、工业硫酸
工业硫酸(简称硫酸,化工产品一般不特别指明的都是指工业级产品),产品指标达到国家标准GB/T534《工业硫酸》的品质要求。现在广东省没有工厂生产92.5%的工业硫酸,所以可以这样认为:硫酸、工业硫酸都是指98%的硫酸工业级产品。
工业硫酸在印制电路生产过程中,主要用于各种清洗和预处理。可用塑料桶装或碳钢储罐储存、包装,塑料桶使用后会失去弹性变脆破损,不宜久存。
2、化学纯硫酸
化学纯硫酸(也称为CP硫酸,CP是英文Chemically pure的缩写),产品指标达到国家标准GB/T625《化学试剂 硫酸》中化学纯的品质要求。
化学纯硫酸用于PCB电镀液、微蚀液等各种专用化学品的配置,也有用于铜面清洗的。业内使用的化学纯硫酸一般以半透明塑料桶装,也有储罐或其它方法包装的。
3、分析纯硫酸
分析纯硫酸(也称为AR硫酸,AR是英文Analysis of pure的缩写),产品指标达到国家标准GB/T625《化学试剂 硫酸》中分析纯的品质要求。
分析纯硫酸用于各种要求严格的专用化学品的配置。业内使用的分析纯硫酸一般以半透明塑料瓶装,也有塑料桶或其它方法包装的。
4、化学纯硫酸和分析纯硫酸都是试剂硫酸。
化学纯硫酸和分析纯硫酸都是试剂硫酸。是以工业浓硫酸为原料,在石英容器中蒸馏,所有不挥发组分(即可溶性硫酸盐,以钠盐、钙盐、镁盐为主,也有使得硫酸带色的铁盐。)在底部的残渣中去除,挥发性组分(水和硫酸)则从上部逸出,冷却后得到分析纯级别的试剂硫酸。因水的挥发性比硫酸强和硫酸具有强烈的吸水性,所以得到的试剂硫酸的主含量反而比工业硫酸低了(国家标准试剂硫酸的含量是95-98%,工业硫酸却是98%以上。)
化学试剂分析纯硫酸需要用玻璃瓶包装,才能保证长期存放不变质。从安全性、成本和使用方便考量,用聚乙烯塑料瓶一次性包装使用不会影响其品质,所以除部分化验室使用外,PCB生产企业均采用塑料瓶+纸箱包装。
虽然生产出来的是分析纯试剂硫酸,但是由于包装容器重复使用的原因,卖给线路板厂的桶装试剂硫酸通常只能保证化学纯(CP)标准。
目前,由工业硫酸蒸馏制成分析纯试剂硫酸生产成本为500元/吨左右(不含任何包装物)。
5、稀硫酸
高浓度的硫酸具氧化性和腐蚀性,不仅接触人体即造成伤害、而且还会损坏塑料容器,安全性不佳。因此不少企业把它稀释为各种稀硫酸,最常用的浓度是50%。
稀硫酸没有国家标准
工业硫酸用自来水稀释为50%工业硫酸。
试剂硫酸稀释需要用去离子水,这样的50%的稀硫酸一般称为50%化学纯硫酸或50%分析纯硫酸,杂质指标参照国家标准执行。
6、工业硫酸过滤后仍然是工业硫酸
市场上还有一种也称为纯硫酸的伪劣商品,有时也称为化学纯硫酸的,他们的价格远比化学纯试剂硫酸便宜。
不久前,到一家从深圳搬迁到江门的线路板厂洽谈,该公司从深圳采购的50%化学纯硫酸的价格居然只需5、600元/吨,而我们报价超过1000元/吨,我们一时真是想不通,只好放弃。
这几天传过来的话说,他们原来采购的不过是工业硫酸,想起来,还真是这么回事,只有工业硫酸才能这个价格。
工业硫酸一般会带有一点浑浊和黄色(铁离子的颜色),没有蒸馏出来的试剂硫酸那样清澈透明。市场上用石英砂过滤后的硫酸,不溶物经过滤除去后,透明度虽然有所增加,但可溶性的钙、镁、铁、砷等杂质没有任何改善,因此仍然带有铁离子的黄色,与普通工业硫酸没有任何不同,依然是工业硫酸。
线路板厂在很多地方需要使用化学纯试剂硫酸,使用了这种过滤后的工业硫酸会有什么危害?现以镀铜和微蚀为例:
在镀铜时,不纯的硫酸带入了不可预计的杂质,使镀铜层的导电性、硬度和与底层的结合力发生变化,这种变化是无法控制的;而带入的可溶性钙、镁、铁、砷等杂质,影响镀铜液的分散能力,造成烧板和厚度不均。
在微蚀时,铁、砷等杂质使过硫酸钠和双氧水快速分解,微蚀液的使用寿命大为降低,增加了不确定性和使用成本。
任何产品必须达到要求的才是合格产品,否则就是伪劣产品。过滤的所谓“化学纯硫酸”、“试剂硫酸”就是典型的伪劣产品。
7、几种常用硫酸的技术指标
下表是几种硫酸的品质要求,其差距各位自己判断:
说明:上表中空白表示技术要求中无此项目;
试剂硫酸的灼烧残渣与工业硫酸的灰分可视为相同;
稀硫酸的品质要求,除主含量外其他均与同级别产品相同;
广东、福建工业硫酸商品含量没有92.5%的,在此省略了92.5%规格。
来源:印制电路世界