Электролит для нанесения покрытий сплавом олово-висмут Советский патент 1980 года по МПК C25D3/60 

1

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплавов олово-висмут из цитратно-аммиакатного электролита.

Известен электролит для нанесения покрытий сплавом олово-висмут, содержащий, г/л:

Двухлористое олово 45-55 Треххлористый висмут 0,2-0,3 jПирофосфат натрия 150-175 Трилон Б2-3

Лимонная кислота 2-3 Желатина0,2-0,3 l.

Для образования прочных цитратных комплексов олова соотношение ионов 5 олова и лимонной кислоты в электролите должно быть не менее 1:1,5; поэтому лимонная кислота в известном пирофосФатном электролите в количестве 2-3 г/л не может связать ионы 20 олова в цитратные комплексы и,следовательно, в таком количестве не может оказать заметного влияния на стабильность электролита. Стабильность известного электролита должна обеспечиваться за счет образования пирофосфатных комплексов. Однако учитывая более низкую прочность пирофосфатных комплексов, по сравнению с цитратным а главное высокую рабочую температу- 30

ру электролита (55-65С) , что в значительной мере .способствует окислению ионов олова, следует ожидать, что стабильность пирофосфатного электрол.ита будет ниже стабильности цитратно-аммонийного.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электролит, содержащий соль олова (сернокислое олово), соль висмута (азотнокислый висмут), хлористый натрий, желатину, ОП-10 (полиэтилеигликолевый эфир высокомолекулярных алкилфенолов), органическую кислоту (аскорбиновая кислота в количестве 1-2 г/л) и воду 2. Электролит содержит также 90-100 г/л серной кислоты.

Известный электролит предотвращает выпадение осадка в работающей (30 сут) ванне, однако по истечении 60 сут работы в нем начинает выпадать осадок (1-2 мг/л).

Предлагаемый электролит отличается от.известного тем, что, с целью повшиения стабильности электролита, он дополнительно содержит аммиак (25%-ный водный раствор), а в качестве солей олова и висмута и органи ческой кислоты - соответственно хлориртое олово, сернокислый висмут и лимонную кислоту при спедукщем соотношении компонентов, г:

Хлористое олово 30-50 i С врнокислый висмут 2,0-2,5 Лимонная кислота 75-150 Хлористый натрий 0,5-1,0 Желатина1,0-1,5

ОП-103-5

Аммиак (25%-ный раствор) , мл150-200 Вода, л До 1 Процесс осайодения проводят при рН 4-6, комнатной температуре и плотности тока 0,3-0,8 А/дм в течение .60 мин с применением барботажа воздуха (20 л в час на литр электролита). В качестве анодов используют олово катодом является медь-. Электролит готовят следующим образом.

Расчетное количество лимонной кислоты, хлористого олова и хлористого натрия растворяют в 1/2 общего объема воды, затем небольшими порциями

растворяют сернокисльй висмут и добавляют аммиак (до рН 4-6), после чего вводят предварительно приготовленные растворы ОП-10 и желатины и разбавляют до необходимого объема водой.

При содержании лимонной кислоты меньше 75 г/л (содержание аммиака ; 150-200 мл/л) осадок выпадает сразу после приготовления электролита, а ;при содержании ее больше 150 г/л ухудшается качество покрытия - появляется питтинг на поверхности; то же самое происходит при содержании аммиака меньше или больше оптимальной концентрации. Только оптимальное их содержание позволяет получать светлые мелкокристаллические покрытия толщиной до 9 мкм с содержанием висмута в сплаве 1,8-2,5% и обеспечивает устойчивую работу электролита (отсутствует выпадение осадка) в течение 6 мес, при каждодневной нагрузке 5 А «ч/л.

Конкретные примеры использования изобретения представлены в таблице.

Толщина покрытия, мкм Пористость, пор/см

Таким образом, предлагаемый элект-убО РОЛИТ обладает высокой стабильностьюИоны олова и висмута связаны в нем В прочные комплексы (Кн 10 -10),, Что гарантирует длительную его работу (по сравнению с известным) и в

8,8

8,6

При толщине 5 мкм поры не обнаружены

результате постоянный состав сплава при заданном режиме электролиза. Высокая рассеивающая способность электролита позволяет получать равномерные покрытия. Оба фактора в целом обеспечивают высокое качество покрытий.

Изобретение может быть использовано для защиты проводников пассивной части интегрешьных схем от коррозии и осуществления к ним пайки навесных элементов.

Формула изобретения

Хлористое олово 30-50 Сернокислый висмут 2,0-2,5 Лимонная кислота 75-150 Хлористый натрий 0,5-1,0 Желатина1,0-1,5

ОП-ГО3-5

Аммиак {25%-ный

водный раствор.), мл 150-200 Вода, лДо 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 467145, кл. С 25 D 3/60, 1972.