Раствор для химического осаждения покрытий никель-бор

Раствор для химического осаждения покрытий никель-бор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Может быть использовано в электронной , радиопромышленности и в приборостроении при производстве печатных плат для осаждения покрытий никель-бор на медь. Согласно изобретению раствор содержит, мас.%: хлорид никеля 0,23-2,3; калий-натрий виннокислый 1,1-11,3; этилендиамин 0,09-0,9; гидроксид натрия 1,0-6,0; 5-нитробензиммдазол 0,0007-0,013; урацил 0,00005-0,001; борогидрид натрия 0,01- 0,08; этилоаый спирт 0,43-8,0. 1 табл.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК,, Ю,, 1756378 А1 (и)з С 23 С 18/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР к мтогском/ свидетельству ь»

Изобретение относится к нанесению Известен раствор для нанесения химиметаллических покрытий способом химиче- ческих покрытий никель-áop, содержащий ского восстановления, в частности к осажде- хлористый никель, борогидрид натрия, канию никель-бор покрытий на медь, и может . лий-натрий виннокислый, этилендиамин, (,П быть использовано, например, в электрон- гидроксид йатрия и воду. о ной, радиопромышленности и приборостро- Недостатком указанного раствора явля- (Д внии при производстве печатных плат. ется его невысокая стабильность — время от

Известен раствор для нанесения мими- момента начала процесса осаждения до по- р ческих покрытий никель-бор, содержащий явления ih объеме раствора металлических хлеристиа никель, борогидрид натрии, ати- частиц, каталиаируюцгих его спонтанное лендиамин, гидроксид натрия. соль таллия разложение.. и воду. Наиболее близким по составу являетс; . Недостатком указанного раствора явля- раствор для химического осаждения покрыетсяполучениепокрытий,неудовлетворяю- 1ий никель-бор на поверхность меди, сощих требованиям по образованию сварных. держащий хлористый никель, борогидрид соединенииипо-пайке. Крометого,осажде-" натрия, калий-натрий виннокислый, этиние покрытия из указанного раствора с до= " лендиамин, гидроксид натрия, воду и 5-нитстаточной скоростью происходит при- " робензимидазол в качестве стабилизатора

90-95О С, (5-Н БИ), 1 (21) 4841266/26 (22) 21.06,90 (46) 23.08.92. Бюл. KL 31

{71) Производственное обьединение "Мин- . ский часовой завод" и Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета (72) Т,В. Гаевская, Л.С. Цыбульская, Е.A. Семененко, В.Н, Власенко, А.П. Морозов, Т.В, Богдашич и Т.В. Гомза (56) Горбунова К.M., Иванов М.В; Новые исследования в области механизма и условия восстайовления металлов из растворов с борсодержащими соединениями, Итоги на-.. уки, Сер, Злектрохимия, вып. 12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1014979, кл, С 23 С 18/34, 1981.

{54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ вЂ” БОР (57) Может быть использовано в электронной, радиопромышленности и в приборостроении при производстве печатных платдля осаждения покрытий никель-бор на медь.

Согласно изобретению раствор содержит, мас.g,: хлорид никеля 0,23 — 2,3; калий-натрий виннокислый 1,1-11,3; этилендиамин

0,09-0,9; гидроксид натрия 1,0-6,0; 5-нитробензимидазол 0,0007-0,013; урацил

0,0ООО5 — 0,001; борогидрид натрия 0,01—

0,08; этиловый спирт 0,43-8,0. 1 табл.

1756378

Данный раствор позволяет повысить стабильность, а также скорость процесса, и

"олучать покрытия, способные к yi тразвуковой сварке и пайке. Однако данный раствор позволяет получать покрытия, не удовлетворяющие требованиям производства по усилию отрыва привариваемой проволоки, и невысокой коррозион ной стойкостью покрытия, осаждаемые из указанного раствора, характеризуются значительным разбросом данных по усилию отрыва привариваемой с помощью ультразвука проволоки (усилие отрыва вложет меняться от 4,0 до 24,0 г), при этом среднее значение составляет 9.,7-10,2 г, Согласно требованиям производства печатных плат минимальное усилие отрыва электронных выводов не должно быть меньше 6 г; разброс значений должен быть минимальным, При оценке коррозионной стойкости покрытий никель — бор по ускоренному методу испытаний на некоторых платах наблюдаются небольшие очаги коррозионного пора>кения в виде потемнения и желто-зеленых разводов, Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости покрытий;", улучшение способности к сварке, Поставленная цель достигается тем, что раствор для химического осаждения покрытий никель — бор. одержащий хлористый никель, калий — натрий виннокислый, этилендиамин, гидроксид натрия, 5-нитробензимидазол, борогидрид натрия, этиловый спирт и воду, дополнительно содержит урацил при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид никеля, шестиводный 0,23 — 2,3; калий-натрий виннокислый четырехводный 1,1 — 11,3; зтилендиамин

ОЯ9 — 0,9; гидроксид натрия 1,0 — 6,0; 5-нитробензимидазол 0,0007 вЂ,013; урацил

0,00005-0,001; борогидрид натрия 0,010,08; этиловый спирт 0,43-8,0; вода — до 100.

Рабочий раствор готовят путем смешивания в необходимых количествах растворов — IV. Приготовление раствора 1; содержащего хлористый никель, калий-натрий виннокислый, зтилендиамин и гидроксид натрия, осуществляют последовательным растворением компонентов в 600 мл воды, Раствор !! и tll представляет собой 0,13 %-ный раствор

5-нитробензимидазола в этиловом спирте и

0,01%-ный раствор урацила в дистиллированной воде, а раствор И вЂ” 1%-ный раствор борогидрида натрия в 0,5M NaQH, Для приготовления рабочего раствора к раствору добавляют при перемешивании от 5,4 до

100 мл раствора !1, от 5 до 100 мл раствора

Ill и от 10 до 80 мл раствора И, Объем доводят до 1 л. Температура процесса

82 .+. 2 оС

Оса>кдение покрытий никель — бор осуществляется на медные проводникл часовых печатных плат при рабочей температуре раствора 82 +2 С, Процесс начинается самопроизвольно без предварительного контактирования изделий с более электроотрицательным металлом, Время

10 осаждения составляет 1 ч, плотность загрузки не превышает 1,0 дм г/л. Предварительная обработка поверхности меди включает обез>киривание в растворе состава, r/n:

Na.""СОз 30-35; йазРО4 30-75; моющее сред15 ство "Экстра-5" при температуре 40-60 С в течение 10-15 м.лн, травление в травителе саста ва, г/л. аммо н и я пер сул ьфат 200;

Н250 50, при комнатной температуре в течение 30-60 с: декапирование в разбавлен20 ной НС! (1;1) или 1-!АБО! (10-15%) в течение

2 — 3 мин, После каждой операции проводится тщательная промывка в проточной и дистиллированной воде.

Способность покрытия к ультразвуко25 вой сварке определяют по усилию отрыва привариваемой алюминиевой проволоки на установке УЗСМ-2,5.

Скорость осаждения никель — бор покрытия оценивают гравиметрически, его

30 внешний вид — визуально и с помощью микроскопа МБС-10, Коррозионную стойкость . оценивают визуально с помощью микроскопа после выдер>кивания плат в камере влаги в течение 3 сут„40 С, относительной вла>к35 ности 95%. Результаты испытаний представлены в таблице, Пример 1. Подготовленную печатную плату погружают в нагретый до 82 С никель-борогидридный раствор, приготовлен.40 ный путем смешивания раствора I, 20 мл раствора lt, 11 мл раствора !!1,.20 мл раствора И, имеющего следующий состав, мас.%: хлорид никеля; шестиводный 1,0; калий-натрий виннокислый, четырехводный 4,5; эти45 лендиамин 9,44; гидроксид натрия 3,0;

5-нитробензимидазол 0,0026, урацил

0,00011; борогидрид натрия 0,02; этиловый спирт 1,6; вода — до 100.

Пример 2. Печа — íóþ плату по примеру 1, погружают в нагретый до 82 С никель-борогидридный раствор, приготовленный путем смешивания раствора I, 5,4 мл раствора ll, 5 мл раствора lll и 10

55 мл раствора IV, имеющего следующий состав, мас.%: хлорид никеля, шестиводный

0,23; калий-натрий виннокислый, четырехводный 1,1; этилендиамин 0,09; гидроксид натрия 1,0; 5-нитробензимидазол 0,0007;

1756378 урацил 0,00005; борогидрид натрия 0,01; этиловый спирт 0,43, вода — до l00.

Пример 3, Печатную плату по примеру 1 погружают в нагретый до 82 С никель-борогидридный раствор, приготовленный путем смешивания раствора I, 100 мл раствора li, 100 мл раствора Ilf и 80 мл раствора И, имеющего следующий. состав; мас,%: хлорид никеля, шестиводный

2,3; калий-натрий виннокислый, четырехводный 11,3; этилендиамин 0,9; гидроксид натрия 6,0; 5-нитробензимидазол 0,013; урацил 0,001; борогидрид натрия 0,08; этиловый спирт 8,0; вода — до 100.

Формула изобретения

Раствор для химического осаждения покрытий никель-бор, содержащий хлорид никеля, калий-натрий виннокислый, этилендиамин, гидроксид натрия, 5-нитробензимидазол, борогидрид натрия, этиловый спиртиводу, отличающ и и ся тем,что, с целью повышения коррозионной стойко5 сти покрытий и улучшения способности к сварке, он дополнительно содержит урацил при следующем соотношении компонентов, мас.% : хлорид никеля, 0,23 — 2,3; калий-натрий вин но кислый четы рехводн ый 1,1 — l 1,3;

10 этилендиамин 0,09-0,9; гидроксид натрия

1,0-6,0; 5-нитробензимидазол 0,0007—

0,013; урацил 0,00005-0,001; борогидрид натрия 0,01-0,08; этиловый спирт 0,43 — 8,0, . вода — до 100.

Состав аство а, мас.

Состав и характеристики осаждаемого покрытия (Ч известн й) 2,3

1,0

0,23

1,0

4 5

0,4

3,0

0,0026

0,00011

0,02

1,6 до I00

82

4,5

11

9.

Полупрозрачный налет на 1/4 площади

8,5

Полуп розрачный налет

6,5

Полупрозрачный налет, желто-синие разводы

Блестя ее

9

Полупрозрачный налет

Блестя ее

Внешний ви пок

Блестя ее

Блестя ее

Составитель Т. Гаевская

Техред M.Mîðãåí Tàë Корректор.М. Андрушен ко

Редактор Н. Рогулич

Заказ 3063 Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Никель хлористый шестиводный

Калий-натрий виннокислый, четырехводный

Этилендиамин

Гидроксид натрия

5-Нитробензимидазол

Урацил

Бооогидрид натрия

Этиловый спирт.

Вода

Температура, С

Скорость осаждения, мкм/ч

Содер>кание бора, мас, %

Способность к УЗ сварке (усилие отрыва электронных выводов, г) максимальное минимальное среднее ..

Коррозионная стойкость (3 сут, 40 С, отн. вл. 95 % ) 1,1

0,09

1,0

0,0007

0,00005

0,01

0,43 до 100

4

1 l,3

0,09

6,0

0,0 f3 0,001

0,08

8,0 до 100

82

4,5

0,44

4,0

0,0026

0,02

1,6 до 100

5