Результат интеллектуальной деятельности: ВОДНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ОЛОВА НА ПОВЕРХНОСТЬ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

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.