Способ проведения химико-технологических процессов Советский патент 1987 года по МПК B01J19/12 

113

Изобретение относится к химии и химической технологии.

Цель изобретения - интенсификация процесса.

Способ проведения химико-технологических процессов путем воздействия переменного электрического или магнитного поля состоит в том, что предварительно определяют частоту основной гармоники собственных химических автоколебаний, а при проведении процесса частоту поля выбирают равной этой частоте. Основную гармонику опг ределяют однократно для выбранных условий, т.е. при определенной силе тока, концентрациях и т.п. путем, например, разложения в ряд Фурье временной зависимости одного из прямых или косвенных параметров процесса, таких как сопротивление, емкость, ток, концентрация одного из составляющих состава и др. Применение способ основано на явлении резонанса при совпадении частоты поля с частотой собственных автоколебаний.

На фиг.1 представлена схема реализации способа интенсификации химико- технологического способа склеивания слоев многослойных печатных плат; на фиг.2 - кривая зависимости сопротивления прокладочной стеклоткани от времени в нагретом прессе, снятая на самописце; на фиг.З - кривая зависимости содержания меди в растворе хим меднения от времени.

Пример 1. При проведении склеивания (фиг.1) между нагретыми до температуры Ь5°С плитами гидравлического пресса 1 помещают пакет, состоящий из изолирующих прокладок 2, слоев печатной платы 3, стеклоткани 4 типа СТП-44, металлических прокладок 5, к которым подведено напряжение генератора 6 синусоидальных импульсов. Датчик 7 объемного сопротивления помимо определения момента приложения давления служит для определения основной гармоники собственных химических автоколебаний в реакторе.

Предварительно (один раз) для определенного типа стеклоткани СП и избранных технологических режимов измеряют основную Iармонику временной зависимости изменения сопротивления. Основную гармонику определяют путем разложения в ряд Фурье временной зависимости сопротивления стеклоткани (фиг.2), вычисляя гармонические

62

составляюпше для дискретных измерений через равные промежутки времени (0,001 с). Возможна автоматизация процесса определения основной гармо- НИКИ с помощью вычислителя коэффициентов Фурье (Фурье-процессора), т.е. системы, выделяющей основную гармонику временного ряда в реальном масштабе времени, которая представлена на фиг.1.

Датчик 7 сопротивления через ключ 8 соединен с Фурье-процессором 9. В замкнутом положении ключа 8 измеряют частоту основной гармоники химичес- ких автоколебаний (а)р130 Гц). Отключают измерительную цепь (размыкают ключ 8) и включают цепь генератора (замыкают ключ 10). Закладывают новый пакет между нагретыми плитами пресса. Устанавливают частоту генератора синусоидальных сигналов, равной Ыс амплитуду, равной 15-30 В, и проводят двухстадийный технологический процесс склеивания.

Критерием эффективности процесса являются степень отверждения и тангенс угла диэлектрических потерь tg с.

В таблице приведены результаты измерения tg «У и степени отверждения для для четырех образцов.

0,08 0,085 0,0052 0,0061

77 76 92 90

Приме ч ание. Образцы 1 и 2 выполнены согласно известному способу, 3 и 4 - согласно предлагаемому. Время процесса выбрано одинаковым - 1 ч, температура плит пресса 165°С, давление согласно ГОСТ 23661-79.

Таким образом, одно и то же время tg d уменьшается на порядок, степень отверждения увеличивается на -- 15%, что составляет 20% от контрольной. Это свидетельствует о том, что время полимеризации смолы с приложением поля с частотой, равной частоте собственных колебаний, уменыиается.

313

Пример 2. Процесс химического меднения состоит в восстановлении ионов двухвалентной меди из ее комплексных солей. Раствор химмедне- ния чаще всепо содержит CuSO SHjO, щелочь, комплексообразователь, формальдегид, стабилизатор, специальные добавки, улучшающие качество осадка. Как правило, достаточно высокую скорость осаждения (3 мкм/ч) получают из концентрированных по меди растворов, но при этом практически невозможно обеспечить удовлетворительное качество осадка (пластичность, адгезию к подложке и др.). Поэтому для получения качественных покрытий осаждение ведут из малоконцентрированных растворов в течение дпительного времени. При этом концентрация меди в растворе убывает.

На фиг.З представлена временная зависимость концентрации меди в растворе, измеренная с помощью устройства Контроломат фирмы Шеринг (ФРГ) фотоколориметрическим способом. Из этой зависимости следует, что период колебаний содержания меди составляет 10 с, т.е. частота основной гармоники 0,1 Гц.

При проведении химического осаж- Дения согласно предлагаемому спосоЬ4

бу к обрабатываемой детали подводят переменный потенциал с частотой 0,1 Гц. Однополярные прямоугольные импульсы тока с плотностью 10-, 100 А/дм подводят между обрабатырае мой деталью и медной пластиной (плюс Скорость осаждения без наложения поля составляет 2- мкм/ч, с применением поля 3,5 мкм/ч. Осадок получается плотным, пластичность повьпиается

в 1,3 раза.

(

Таким образом, применение предлагаемого способа повьшает эффектив-. ность интенсификации путем снижения энергоемкости химико-технологических процессов, повьппения производительности труда, повышения коэффициента использования оборудования.

Формула изобретения

Способ проведения химико-технологических процессов путем воздействия переменного электрического или магнитного поля, отличающий с я тем, что, с целью интенсификации процесса, частоту колебаний наложенного поля выбирают равной частоте основной гармоники химических автоколебаний процесса.

Фиг.1

f-fГО/,

io.

9

S432

1

69.9 69. в69.7

69.6

10 20 30 40 50 60 70 80 90 700

Фиг.Ъ

Редактор С.Лисина

Составитель С.Лукаш Техред А.Кравчук

Заказ 1818/5 Тираж 511Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор С.Черни