Электролит для осаждения покрытий сплавом олово - свинец

Электролит для осаждения покрытий сплавом олово - свинец

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению покрытий сплавом олово-свинец, и может быть использовано в производстве печатных плат. Целью изобретения является обеспечение стабильности паяемости покрытий и однородности состава сплава по поверхности сложнопрофилированных изделий. Состав содержит, г/л: сульфаминовокислое олово 35-73, сульфаминовокислый свинец 14-30, сульфаминовая кислота 50-100, сульфоэтоксилат натрия 1-2, оксиэтилированный жирный спирт 0,5-1. Обеспечение стабильности паяемости и однородности состава сплава достигается за счет введения сульфоэтоксилата натрия и оксиэтилированного жирного спирта. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 П 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 .(21) 4445234/31-02 (22) 20,06,88

{46) 30.08.90. Бюл. М 32 (72) В,В. Орехова, В.N. Артеменко, И.Д. Рой, Е.П. Редькина, Л.Н. Лукоянова, В.M. Носков и Е.Г. Куприянова (53) 621.357,7:669.68 48 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1373739, кл. С 25 D 3/60, 1985.

Электроосаждение покрытий спла- вами. N. МДНТП, 1975, с, 41-44. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ СПЛАВОМ ОЛОВΠ— СВИНЕЦ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению покры-

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению покрытий сплавом олово — свинец, и может быть:использовано для улучшения паяемости контактных поверхностей и элементов, в том числе в производстве печатных плат.

Цель изобретения — обеспечение стабильности паяемости покрытии и однородности состава сплава по поверхности сложнопрофилированных изделий.

Электролит готовят следующим образом.

Каждый из компонентов электролита растворяют в отдельных порциях воды, растворы сульфаматов олова и

„„SU„„1588810 А 1

2 тий сплавом олово — свинец, и может быть использовано в производстве печатных плат. Цель изобретения — обеспечение стабильности паяемости покрытий Й однородности состава сплава по по-.» верхности сложнопрофилированных изделий. Состав содержит, г/л: сульфаминовокислое олово 35-73; сульфаминовокислый свинец 14-30; сульфаминовая кислота 50-100; сульфоэтоксилат натрия 1-2; оксиэтилированный жирный спирт 0,5-1. Обеспечение стабильности паяемости и однородности состава сплава достигается за счет введения сульфоэтоксилата натрия и оксиэтилированного жирного спирта.

3 табл.

I в 3ииВ свинца вливают при перемешивании в раствор сульфаминовой кислоты. Затем CA добавляют ранее растворенные СЭН и 00

ОЖС, после чего объем доводят до за- 00 данной величины. QO

Процесс осаждения сплава осущест- ьиа. вляют при катодной плотности тока 14 А/дм и температуре 18-25 С. В качестве анодов используют сплав олова со свинцом, аналогичный составу осаж- . . даемого сплава.

Аподная плотность тока 1-4 А/дм

Содержание олова в сплаве 604.5Х. Катодный выход по току 100Х.

Использование предлагаемого электролита иллюстрируется примерами 13 (табл,1).

1588810

Пример 1. Осаждение сплава осуществляют из электролита состава,.г/л:

Сульфаминовокислое

ОЛОВО 53

Сульфаминовокислый свинец 21

Сульфаминовая кислота 75 I0

СЭН 1,5

ОЖС 0,75

Температура .18-25 С. Катодная о

I плотность тока 1-4 А/дм . Аноды— сплав олово .- свинец (60X Sn, 40X

РЬ).

Из электролита осаждаются светлые металлокристаллические покрытия сплавом олово — свинец с соцержанием олова 57-61Х.

Характеристики свойств покрытий приведены в табл.1.

В тех же условиях были приготовлены остальные составы. Данные сведены в табл.1. 25

Введение СЭН и ОЖС в концентрациях ниже нижнего предела не обеспечивает постоянства состава сплава при изменении плотности тока .. (табл,1,пример 4). Повышение концентрации СЭН и ОЖС выше верхнего предела вызывает потемнение покрытий и образование дендритов (табл.1, пример 5), Состав сплава по поверхности сложнопрофилированного изделия показан в.. табл . 2,.

-Как видно из приведенных данных, в области плотностей тока 2-4 А/дм достигается высокая однородность сос- 40 тава сплава по поверхности сложного профиля.

Совместное присутствие в электролите СЭН и ОЖС позволяет получить мелкокристаллические без дендритов и иглообразования осадки сплава олово— свинец, которые хорошо паяются как после . . осаждения из свежеприготовленного элек,тролита,подвергавшегося длительной. эксплуатации (табл.1).

:О

Осаждение сплава проводят на плоские медные образцы с рабочей пло2 щадью поверхности 0,1 дм . Внешний вид покрытия оценивают визуально, структуру изучают при помощи растрового электронного микроскопа РЭ1" .100У. Способность похрытия к пайке устанавливают по минимальному време-. ни для припаивания с использованием спиртоканифольных флюсов.

В табл.З показано действие добавок С3Н и ОЖС при их раздельном введении.

Из данных табл.3 видно, чта при раздельном введении добавок СЭН и

ОЖС состав сплава значительно выходит за пределы, допускаемые для пок-. рытий алово — свинец, применяемых под пайку контактных поверхностей (Sn 60 5X). Кроме того, способность к пайке ухудшается при проработке электролита.

Предлагаемый электролит по сравнению с известным обеспечивает стабильную паяемость покрытий в процессе эксплуатации электролита и позволяет получать более однородные по составу сплава покрытия в широком диапазоне плотностей тока, т.е. на де-j. талях сложной конфигурации, по поверхности которых плотности тока значи-. тельно изменяются.

Предлагаемый электролит не содержит токсичных и агрессивных компонентов, устойчив в.эксплуатации, имеет более широкий диапазон плотностей тока.

Формула из обретения

Электролит для осаждения покрытий сплавом олово-свинец, включающий сульфаминовокислые олово и свинец,, сульфаминовую кислоту и высокомолекулярное органическое соединение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности паяемости покрытий и однородности состава сплава по поверхности сложнопрофилированных изделий, он дополнительно содержит сульфоэтоксилат натрия общей формулы

Спн g»„0(C

rpe К вЂ” углеводородный радикал с С =

12-15, при следующем соотношении компонентов, г/л:

1588810

Сульфаминовокислое олово

Сульфаминовокислый свинец

Сульфаминовая кислота.

Сульфоэтоксилат натрия

Оксиэтилированный жирный спирт

35-73

1-2

)4-30

50-100

0,5-1,0

Таблица!

Содержание компонентов, г/л, и примере т»

Состав электролита и свойства предлагаемом извест«4

73 32 75 .105

30 12 32 40

35

14

50

100

110 40

2,0

0,5

0,25

I8-25

2,5 . 1,5

18-25 18-25

1,5

О,?5

18-25

1

1 8-25

0,5

I 8-25

1-3 1-4 1-2, 5

1-4

1-4

1-4

IOO

100

100 100 100 100

Способность покрытий

Ф% к паике, с: после приготовления электролита

2,1 2,3 2,1

1,6

l,7

2,2 2,5

2,3 3,2

2,2 3,2

2,3 4,1

1,9

2,0

1,9

l,9

1,6

1,7

1,6

1,7

1,7

1,6

1,7

1,6

1,5 !,6

1,5

1,6

58 63 53 60

5l 57

Неуд.. 56 ка54

61

69

Неуд. качест62

61

58

62

59

58 во пок рытий чест во,покрытий

То же 54

То же

57

4 Запредельные составы предлагаемого электролита.

"" Способность к пайке определяют по минимальному времени для припаивания с использованием спиртоканифольных флюсов..

Сульфаминовокислое олово

Сульфаминовокислый свинец

Сульфаминовая кислота

Пелтон.

СЭН

ОЖС

Температура, С

Плотность тока, Выход по току (катодный), 7.

Внешний вид покры- тий после прохождения череэ 1 л электролита, А ч:

Содержание олова в сплаве, X,ïðè плотности тока, А/дм

Ф.

1 6l

2 59

2,5 59

3 58 светлое мелкокристаллическое Темное, Светлое дендри- мелкоты кристаллическое

1588810

Т а б л и ц а 2 г т ч

Состав электролита и свойства г

3 4

35

53

21

1,5

0,75

18-25

14

0 5

18-25

12

0,5

0,25

1 8-25

1

18-25

32

2,5

1,5

18-25

53

61

59

58

Неуд, 56. качест58 во пок. рытий

61

60 в углублении

4 А/дм на выступе

Неуд. 54 качест58

57 во пок» рытий

61

60

59 в углублении

М"

Запредельные составы предлагаемого электролита.

Таблица3

Содержание компонентов, г/л, в примере

Компоненты электролита и сравнивае-. мые параметры

Суль фаминовокислое

53 олово

Сульфаминовокислый свинец

Сульфаминовая кислота

СЭН

ОЖС о

Температура, С

21

1,5

0,75

18-25

1 8-25

Сульфаминовокислое оло во

Сульфамино во кислый свинец

Сульфаминовая кислота

С3Н

6КС

Температура, С

Содержание олова в сплаве, Х, в различных точках поверхности сложного профиля при плотности тока:

2 А/дм на выступе в углублении

3 А/дм на выступе

Содержание компонентов, г/л, р примере

Продолжение табл,3

Содержание компонентов, г/л, в примере

Компоненты электролита и сравнивае-. мые параметры

Темно е, иглообразования по пеПолублестящее крупнокристаллическое сголбчатой структуры

Внешний вид и структура покрытия риметру

ПЛОСКОГО образца

Содержание олова в сплаве, 7., при плотности тока, А/дм

2

Способность к пайке, с. п осле приготовления электролита

69

76

84,6

44,3

36,9

32,1

Не опреде- 2,4 лялось иэ за неуд, качества покрытия после прохождения

100 А ч/л электричества

То же

5,2

Составитель Н, Скопинцева

Техред Л Олийнык Корректор Н.Ревская

Редактор М. Петрова

Заказ 2518 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101