ВОДНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ОЛОВА НА ПОВЕРХНОСТЬ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ Российский патент 2015 года по МПК C23C18/31 

Изобретение относится к области приборостроения и радиоэлектронной промышленности и может быть использовано в тех случаях, когда требуется финишное покрытие печатной платы высокой планарности или длительное время сохранения возможности пайки, или защита от коррозии изделий из меди и медных сплавов с помощью оловосодержащих покрытий, или в качестве резистивного покрытия в процессах травления меди и медных сплавов.

Известен способ электрохимического нанесения олова, в котором используются сернокислые и борфтористоводородные электролиты с различными добавками [1]. Недостатком известного способа является то, что используемые электролиты дороги, они требуют использования выпрямителей и дорогостоящих оловянных анодов.

Для тех же целей известно также использование растворов для химического оловянирования [1].

Однако некоторые из них эксплуатируются при повышенной температуре (60-70°С), что требует дополнительных энергетических затрат, и содержат в своем составе дефицитные компоненты с высокой концентрацией.

Наиболее близким к предлагаемому раствору является состав для химического нанесения оловянных покрытий на детали из меди и ее сплавов, содержащий олово двухлористое двухводное - 8-20, тиомочевину - 35-45, серную кислоту - 30-40 и волгонат 0,5-1,0 [2].

Недостатком прототипа является то, что оловянные покрытия, получаемые из этого раствора, имеют неоднородный серый вид, малоразвитую крупнокристаллическую структуру и высокую степень шероховатости поверхности, что отрицательно сказывается на их функциональных свойствах, а также не способны сохранять длительное время способность к пайке и непригодно в качестве резистивного покрытия в процессах кислого и щелочного травления.

Задача изобретения - разработка водного раствора химического оловянирования, обеспечивающего получение на поверхности меди и ее сплавов покрытий с улучшенными показателями по внешнему виду, физико-химическим и функциональным свойствам.

Поставленная задача достигается тем, что в водный раствор для химического нанесения оловянных покрытий на поверхность меди и ее сплавов, содержащий олово двухлористое двухводное, тиомочевину и серную кислоту, согласно изобретению дополнительно введены фториды (аммония, щелочных иди щелочноземельных металлов) при следующем соотношении компонентов, г/л:

олово двухлористое двухводное - 2-20

тиомочевина - 5-85

кислота серная - 5-75

фторид (аммония, щелочных или щелочноземельных металлов) - 0,1-100.

Предлагаемый раствор готовится следующим образом. В половину расчетного количества холодной дистиллированной воды вводится необходимое количество серной кислоты, а затем расчетное количество олова двухлористого двухводного, раствор нагревается до 50°С и перемешивается до полного растворения хлорида олова. После его растворения вводятся тиомочевина, тщательно перемешивается до полного растворения. Фториды (аммония, щелочных или щелочноземельных металлов) растворяются в половине расчетного количества дистиллированной воды при нагревании до 50°С и постоянным перемешивании. Полученные растворы охлаждают до комнатной температуры и смешивают. При этом допускается частичное помутнение раствора. Сразу же после приготовления раствор готов к использованию.

Концентрация фторидов (аммония, щелочных и щелочноземельных металлов), указанная в рецептуре, обеспечивает получение наилучших характеристик оловянных покрытий как по внешнему виду, так по функциональным и физико-химическим свойствам. Снижение содержания фторидов менее 0,1 г/л приводит к снижению качества и внешнего вида покрытия (неоднородность покрытия). Увеличение концентрации выше 100 г/л может способствовать образованию в растворе осадка и снижению срока использования раствора.

Поверхность меди и ее сплавов, обработанная в предложенном водном растворе при 17-50°С в течение 5-30 минут, покрываются однородным плотным слоем олова от серого до ярко-белого цвета.

Улучшение качества покрытий из растворов со фторидами способствует физико-химическим характеристикам осадков олова на поверхностях меди и ее сплавах при меньших толщинах и большей равномерности.

Применение предлагаемого водного раствора позволяет снизить стоимость покрытия за счет уменьшения толщины олова на деталях из меди и ее сплавов при лучших физико-химических и технологических характеристиках покрытий.

Источники информации

1. Инженерная гальванотехника в приборостроении. Под ред. А. Гинберга. - М.: Машиностроение, 1977 г., с.186.

2. Патент РФ №2121013, С23С 18/52, опубл. 27.10.1998.

Изобретение относится к области приборостроения и радиоэлектронной промышленности и может быть использовано в тех случаях, когда требуется финишное покрытие печатной платы высокой планарности или длительное время сохранения возможности пайки, или защита от коррозии изделий из меди и медных сплавов с помощью оловосодержащих покрытий, или в качестве резистивного покрытия в процессах травления меди и медных сплавов. Водный раствор для химического нанесения оловянных покрытий на поверхность меди и ее сплавов содержит компоненты при следующем соотношении, г/л: олово двухлористое двухводное - 2-20, тиомочевина - 5-85, кислота серная - 5-75, фториды - 0,1-100. При этом он может содержать фториды аммония и фториды щелочных или щелочноземельных металлов. Изобретение обеспечивает получение на поверхности меди и ее сплавов покрытий с улучшенными показателями по внешнему виду, физико-химическим и функциональным свойствам. 3 з.п. ф-лы.

1. Водный раствор для химического нанесения оловянных покрытий на поверхность меди и ее сплавов, содержащий олово двухлористое двухводное, тиомочевину и серную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фториды при следующем соотношении компонентов, г/л:
олово двухлористое двухводное 2-2,0 тиомочевина 5-85 кислота серная 5-75 фториды 0,1-100

2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фториды аммония.

3. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фториды щелочных металлов.

4. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фториды щелочноземельных металлов.