Электролит для осаждения покрытий сплавом олово - свинец Советский патент 1990 года по МПК C25D3/60 

Изобретение относится к гальвано- , стегии, 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 паяецостц покрытий и однородности состава сплава по поверхности сложнопрофилированных изделий .

Электролит готовят следующим о.б- разом.

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

свинца вливают при перемешивании в раствор сульфаминовой кислоты. Затем добавляют ранее растворенные СЭН и ОЖС, после чего объем доводят до заданной величины.

Процесс осаждения сплава осуществляют при катодной плотности тока 1- 4 А/дм и температуре 18-25 С. В качестве анодов используют сплав олова со свинцом, аналогичный составу осаждаемого сплава.

Анодная плотность тока 1-4 А/дм, Содержание олова в сплаве 6015%, Катодный выход по току 100%.

Использование предлагаемого электролита иллюстрируется примерами 1- 3 (табл,1).

сл

00 00 00

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

Сулкфаминовокислое / олово53

Сульфамйновокислый свинец21

Сульфаминовая

кислота75

СЭН1,5

ОЖС0,75

Температура. 18-25 С. Катодная плотность тока 1-4 А/дм . Аноды - сплав олово г свинец (60% Sn, 40% Pb).

Из электролита осаждаются свет.ггые металлокристаллические покрытия сплавом олово - свинец с содержанием олова 57-61%.

Характеристики свойств покрытий приведены в табл.1.

В тех же условиях были приготовлены остальные составы. Данные сведе Ш)1 в табл, 1.

Введение СЭН и ОЖС в концентрация ниже нижнего предела не обеспечивает постоянства состава сплава при изменнии плотности тока . (табл.1,пример 4). Повьнпение концентрации СЭН и ОЖС вьше верхнего предела вызывает потемнение покрытий и образование дендритов (табл.1, пример 5)

Состав сплава по поверхности слож нопрофилированного изделия показан в.. табл. 2,.

Как видно из приведенных данных, в области плотностей тока 2-4 A/fu достигается высокая однородность сое 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 посл Осаждения из свежеприготовленного элек . тролита, подвергавшегося длительной. эксплуатации (табл.1).

Осаждение сплава проводят на плоские медные образцы с рабочей площадью поверхности 0,1 дм. Внешний вид покрытия оценивают визуально, структуру изучают при помощи растрового электроннох о миадоскоца РЭК- ЮОУ. Способность ПОКРЫТИЯ к пайке устанавливают по минимальному време0

5

0

5

g

п

c

ни для припаивания с использованием спиртоканифольных флюсов.

В табл.3 показано действие добавок СЭН и ОЖС при их раздельном введении,хИз данных табл.З видно, что при раздельном введении добавок СЭН и ОЖС состав сплава значительно выходит за пределы, допускаемые для пок-. рытий олово - свинец, применяемых под пайку контактных поверхностей (Sn 60i5%). Кроме того, способность к пайке ухудшается при проработке электролита.

Пре(лагаемый 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- 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 изобретения

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 слож- нопрофилированных изделий, он дополнительно содержит сульфоэтоксилат натрия общей формулы

nHamiO()SOjNa,

где п 10-12; m 3, а в качестве высокомолекулярного органического соединения - оксиэтили- рованный жирный спирт общей формулы

R,,2-t(OCH2 CHj,),30H

где R - углеводородный радикал с С , 12-15,

при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфаминовокислое олово

Сульфаминовокислый свинец

Сульфаминовая кислота

Состав электролита и свойства

1588810 6

Сульфоэтоксилат 35-73натрия

Оксиэтилированный J4-30 жирный спирт . 50-100 . .;H i лица

(рдержание компонентов, г/л, 3 примере

1-2 0.5-1,0

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.

новокислое

новокислый

новая

ура, С

ь тока,

току

), %

вид покры-:

7 Г

lOKHfjrnp

53, 21 . 75

1,5 .0,75 18-25

}-4 100

35 14 50

I

0,5

18-25

1-4 100

73 30 100

2 1 18-25

1-4 100

32 2 40

75 32 110

0,5 2,5 0,25 1,5 18-25 18-25

1-3 100

1-4 100

.Светлое мелкокристаллическое Темное

Способность покрытий

Запредельные составы предлагаемого электролита. Способность к пайке определяют по минимальному времени для припаи- вания с использованием спиртоканифольных флюбов..

предлагаемом

Г

5

73 30 100

2 1 18-25

1-4 100

32 2 40

75 32 110

известном

105 40

40 2,0

0,5 2,5 0,25 1,5 - 18-25 18-25 18-25

1-3 100

1-4 100

1-2,5 100

.Светлое мелкокристаллическое Темное, Светлое

дендри- мелкоты кристаллическое

Запредельные составы предлагаемого электролита.

ТаблицаЗ

Сульфамино- вокислое олово

Сульфаминовеки слый свинец Сульфаминовая кислота СЭЫ ОЖС Температура, С

Таблица2

Внешний вид и структура покрытия

Содержание олова в сплаве, %, при плотности тока. А/дм : 1 2 4

Способность к пайке, с:

после приготовленияэлектролит

после прохождения100 А Ч/л электричества

Темное, иг- Полублес- лообразова- тящее круп- ния по пе- нокристал- риметру лическое плоского cfтoлбчaтoй образца структуры

44,3 36,9 32,1

69 76 84,6

Не опреде лилось из за неуд, качества покрытия

-

То же

5,2