Электролит для осаждения покрытийиз сплава олово-свинец

действие объясняется сближением потенциалов выделения свинца и олова,при котором преимущественного выделения олова в сплав не происходитЭтому могут способствовать цепныеи кольцевые тио-, амидо- и имидопирофосфаты, образование которых можетиметь место при определенных условиях,Кроме того, удается снизить рНэлектролита без нарушения его стабильности, что важно для подавления 0образования гидроксидов. Металлы врастворе связаны в смешанные комплексы, в координационную сферу ко"торых включаются группы пирофосфата,трилона Б и тиомочевина. При разряде смешанных комплексов освобождающиеся координационные группы трилонаБ и тиомочевины, обладающие буфернымдействием, устраняют подщелачиваниеприкатодного слоя, поэтому появления 20гидроксидов свинца;и включения их вкатодный осадок не происходит.В результате осаждаемые покрытияпредставляют собой сплав структуры -твердый раствор с неискаженной кристаллической решеткой, обладают хорошей способностью к пайке а диффузиямеди из основы в покрытие отсутствует.Интервалы концентраций двухлористого олова, углекислого свинца в пиро-офосфорнокислого калия соответствуетобласти устойчивого существованияпирофосфатных комплексов обоих металлов .При концентрации трилона Б итиомочевины ниже указанных пределов,сплав обогащается оловом, а в первыймомент электролиза в покрытие выделяется чистое олово. При концентрациях выше указанных пределов сплавобогащается свинцом, что приводит к 40повышению температуры его плавления.Интервал концентраций пирофосфорной кислоты обусловлен устойчивымсостоянием электролита без выделенияосадков. 45Концентрация солянокислого гидразина, ниже 5 г/л недостаточна дляпредотвращения окисления.5 о+ в ьп 4+,Повышать концентрацию более 8 г/лнецелесообразно, так как восстанови Отельное действие при этом не изменяется.Содержание столярного клея ниже0,4 г/л приводит к выделению болеекрупнокристаллических.осадков. Приего содержании выше 07 г/л снижается катодный выход по тоху.,Электролит готовят следующимобразом.Двухлористое олово растворяютв воде, подкисленной соляной кис- Ялотой (3 мл кислоты на 1 л воды),и приливают к раствору пирофосфорнокислого калия при перемешивании.Затем приливают раствор трилона Б,вводят смоченный водой углекислый 65 свинец и перемешивают до его полного растворения, после чего приливают пирофосфорную кислоту и растворы тиомочевины и солянокислого гидразина. Раствор клея добавляют последним.Электролит отличается повышенной устойчивостью. После эксплуатации предлагаемого электролита в течение 30 сут с общим количеством пропущенного электричества 450 Ач/л качество покрытий не изменяется, кристаллизация солей или выпадение каких-либо осадков из объема раствора не наблюдается, в то время, как в известном электролите после эксплуатации в течение 15 сут с общим количеством протекшего электричества 225 А ч/л отмечается выпадение белого, кристаллического осадка из объема электролита, Качество покрытий по мере работы электролита ухудшается.Из предлагаемого электролита осаждают мелкокристаллические, равномерные, светлые покрытия. При испытании образцов на изгиб до излома и нанесением сетки царапин установлено, что покрытия прочно сцеплены с основой.В табл. 1 представлены составы известного и предлагаемого электролитов; а также режим и результаты их электролиза.В табл.2 представлены данные по коррозионной стойкости покрытий из сплава олово - свинец к воздействию агрессивной среды.Коррозионные испытания проводят в агрессивной среде состава, г/л: натрий хлористый 27 уксусная кислота 2,2 медь хлорная 1,6 при температуре 18-25"С.Образцы выдерживают в течение 1 мес с периодическим еженедельным контролем поверхности под микроскопом при увеличении х 63. Для выявления коррозии на границе медь сплав олово - свинец используют метод наложения фильтровальной бумаги, пропитанной насыщенным водным раствором железосинеродистого калия.Способность к пайке определяют тензометрическим методом по минимальному времени смачивания покрытий мягким припоем.Наличие меди,в покрытии при условии диффузии устанавливают при помощи рентгеноструктурного анализа. Как видно из таблиц, осаждаемые покрытия обладают большей коррозионной стойкостью и лучшей способностью к пайке. Благодаря устранению диффузии меди в сплав покрытия не теряют свои свойства после прогрева, что обеспЕчивает прочность и надежность мест пайки.Предлагаемый электролит не содержит токсичных компонентов, устойчив, прост в приготовлении и эксплу831874 водстве печатных плат и дорогостоящих полупроводниковых приборов, снижение процента брака эа счет улучшения пайки и повышения ее надежностии процента брака за счет потери специальных свойств покрытий при диффузии обуславливает значительный экономический эффект. Кроме того, сокращение минимального времени смачиваемости покрытий приводит М повышению производительности процесса пайки. Таблица 1 Олово двухлористоеСвинец углекислый 60 55 35-40 20-25 50 18 16 20 Калий пирофосфорнокислый 250 220 23570 75 570-600 80 Трилон Б Пирофосфорная кислота 25 20 15 25 30 Тиомочевина Гидраэин солянокислый5 8-12 6,5 0,7 0,55 0,4 1,5 Клей столярный Температура, С 18-25 18-25 18-25 18-28 0,5-5 0,5-5 0,5-5 Содержание олова всплаве, Ъ 97-83 Выход по току,Ъ 5-7 5-7 Время смачиваемости покрытия припоем,с 1,2 0,7 1,0 1,5-2 Наличие меди в покрытии после прогрева в течение 24 чпри 100 С Заметныеколичества Не обнаружено Внешний вид покрытия Потемнение, после нагрева чешуйчатые отслоения по пе- риметру.атации и имеет более широкий диапазонкатодных и анодных плотностей тока.Таким образом, покрытия, осаждаемые из предлагаемого электролита отличаются более высокой способностьюк пайке и создают барьерный слой,препятствующий диффузии меди в покрытие,В предлагаемом электролите повышены прочность и надежность мест пайки,устранено охрупчивание паяемых местПоскольку покрытия сплава олово - . 10свинец широко используются в проиэПлотность тока, А/дм 0,5-41 Толщина покрытия,мкм 5-7 61-57 62-59 65-60 93-80 95-83 . 96-84 Светлые, мелкокристалли- ческие,Без Поиз- тускме" нение нений по.по- верх- ности Дальней- Появлешее по- ние протускне- дуктовние по- корроверх- зииности Предлагаемый попримерам .1 То же Без Без изизме- менений некий Легкоепотускнениеповерхности То же То же То же 0,5 формула изобретения 35 40 Составитель В. Бобок Редактор Н.Егорова Техред М. Голинка Корректор Г. НазароваЗаказ 3642/65 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Электролит для осаждения покрытий из сплава олово - свинец, содержащий олово двухлористое,свинец углекислый, калий пирофосфорнокислый, гидраэин солянокислый, клей столярный и аминосодержащее соединение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения паяемости покрытий и повышения их коррозионной стойкости, он дополнительно содержит пирофосфорную кислоту и тиомочевину,а в качестве аминосодержащего соединения - трилон Б (двунатриевую соль этилендивминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов, г/л:Олово двухлористое 50-60Свинец углекислый 16-20Калий пирофосфорнокислый 220-250Трилон Б 70-80Пирофосфорная кислота 15-25Тиомочевина 25-35Гидразин солянокислый 5-,8Клей столярный 0,4-0,7Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пурин Б.А. и др. Комплексныеэлектролиты в гальванотехнике. Рига,