Электролит для осаждения блестящих покрытий оловом

 

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ БЛЕСТЯЩИХ ПОКРЫТИЙ ОЛОВОМ, содержащий сульфат олова, серную кислоту, формалин, ацетилацетон, неионогенный смачиватель ДС-10 Смоноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирньсх спиртов) и блескообразователь , отличающийся тем, что, с целью повыше-ния равномерности и блеска покрытий и термодинамической устойчивости электролита, он в качестве блескообразователя содержит ацетоуксусный эфир при следующем соотношении компонентов, г/л: Сульфат олова40-60 Серная кислота (уд. вес 1,84) 100-150 Формалин4-6 Ацетилацетон2-4 а S Ацетоуксусный эфир 1-2 Неионогенный смачиватель ДС-103-5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО„„д ш2яя.

3 1) С 25 D 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3518506/22-02 (22) 07 .12.82 (46) 15.07.84.Бюл. ¹ 26 (72) М.А.Лошкарев, N.Ã.Åôðåìoâà, А.В.Додор, В.И.Лавриненко, В.В.Фасто. вец, С.M.Ïåêàðñêàÿ, Я.Л.Пекарский, Л.Б.Вашевник, А.Н.Рожков, A.À.Ôåäóëîва и В.П.Шустов (53) 621.357.7:669.687(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР № 584049, кл. С 25 D 3/32, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 531897, кл. С 25 D 3/32, 1975. (54) (57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

БЛЕСТЯЩИХ ПОКРЫТИЙ ОЛОВОМ, содержащий сульфат олова, серную кислоту, формалин, ацетилацетон, неионогенный смачиватель ДС-10 (моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов) и блескообразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности и блеска покрытий и термодинамической устойчивости электролита, он в качестве блескообразователя содержит ацетоуксусный эфир при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат олова 40-60

Серная кислота (уд. вес 1,84) 100-150

Формалин 4-6

Ацетилацетон 2-4

Ацетоуксусный эфир 1-2

Неионогенный смачиватель ДС- 10 3-5

1102822

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению блестящих оловянных покрытий, и может быть использовано при нанесении защитных покрытий токопроводящего рисунка печатных плат.

Известен сернокислый электролит для осаждения олова и ег.. сплавов, содержащий сернокислое олово, серную кислоту, смачиватель ОП-10, формалин

1О и продукт конденсации ацетона и анизидина. Указанный электролит позволяет получать качественные осадки олова и его сплавов с висмутом в достаточно широком диапазоне рабочих плотностей тока (1) .

Недостатками электролита являются нестабильность в работе, обязательное использование принудительного перемешивания и невозможность разложения

ОП- 10 в естественных водоемах.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату электролит для осаждения блестящих покрытии оловом и его 25 сплавами (2j, содержащий сернокислое олово и соединение соосаждаемого металла, формалин, неионогенный смачиватель ОС-20, ОП-7, ОП-10 или ДС-10, ацетилацетон и блескообразователь (продукт конденсации метилэтилкетона, ацетальдегида и формалина) при следующем соотношении компонентов, г/л

Сернокислое олово 30-60

Соединение соосаждае- 35 мого металла 0,5-2,0

Серная кислота (уд. вес 1,84)

Формалин (377-ный)

Смачиватель неионогенный 10-2э

Блескообразователь 3-15

Ацетилацетон . 5-10

К недостаткам известного электролита относятся его малая термодинами- 45 ческая устойчивость (мутнеет со временем), относительно низкая рассеивающая способность и необходимость отдельного синтеза блескообразующей добавки. 50 I 20-140

5-10

Цель изобретения — повышение равномерности и блеска покрытий и термодинамической устойчивости электролита.

Поставленная цель достигается тем, что электролит для осаждения блестящих покрытий оловом, содержащий сульфат олова, серную кислоту, формалин, ацетилацетон, неионогенный смачиватель ДС-10 (моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов) и блескообразователь, содержит в качестве блескообразователя ацетоуксусный эфир при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат олова 40-60

Серная кислота (уд.вес 1,84) 100-150

Формалин 4,0-6,0

Ацетилацетон 2, 0-4,0

Ацетоуксусный эфир 1,0-2,0

Смачиватель ДС-10 3,0-5,0

Ацетоуксусный эфир используется как исходный в органическом синтезе.

Введение его в сернокислый электролит указанного состава повышает термодинамическую устойчивость электролита в условиях длительной эксплуатации и приводит к увеличению блеска и рассеивающей способности осадков.

Покрытия хорошо паяются, не образуют металлических усов . Электролит нетоксичен и не требует использования блескообразователя,поскольку роль последнего играет композиция органических веществ в указанном соотношении. В качестве неионогенного смачивателя в электролит может быть добавлен ОП-7, ОП-10 или ОС-20 в таком же количестве, что и ДС-10, без изменения качества покрытия.

Введение в электролит солей висмута дает возможность получать электролитические осадки сплава олово-висмут.

Электролит готовят следующим образом.

В емкость с водой вводят расчетное количество серной кислоты, затем при перемешивании раздельно формалин, ацетилацетон, ацетоуксусный эфир„ смачиватель и сульфат олова. р и м е р. В предлагаемом электролите получают покрытия различной толщины (в среднем 15-20 мкм). Без ухудшения качества покрытия толщина олова может достигать 40-60 мкм. Оптимальными условиями для получения качественных покрытий являются плотность тока 0,25-5 А/дм и комнатная

Z температура (при увеличении температуры вы:1е 40 С начинается процесс о шламообразования).

Принудительное перемешивание позволяет повысить плотность тока до

10 А/дм. Не рекомендуется проводить

22 зования малорастворимой р -оловянной кислоты по схеме:

2 окислени " гидролнз

$п Sn

f3 — оловянная KHCJIOTa $п0 оценивают .по количеству выпавшего осадка за 4 мес эксплуатации электролита.

Данные для сравнения свойств электролита-прототипа и предлагаемого электролита представлены в таблице.

1Технические показатели

1

Плотность тока

А/дм"

Сте пень .блес1. ДС-10 !

Сульфат олова

СерФормалин (37Xный) ЛцетилацеПро дукт

АцетоРассеиКоличество выпавшеная вающая способуксусный эфир кислота конденса1ка, абс ед. тон ность

jпо Мо леру,% го осадка, г/л ции

Известный

130 7 5 7 5 17 5 9

0,25 Нет 25 блес1,10

45 ка

3,0 70

1,20

7 5 17 5 9

45 130 7,5

Предлагаемый

3 — 1

36 0,06

40 0,50

48 0,56

0,25 60

3,0 90

40 100

40 100 4

60 150 6

10,0 92 при перемеши5 — 2 ванин

45 0,47

5,0 71

4 — 1,5

50 125 5. Экономический эффект составляет

24,3 руб на каждый квадратный метр изготовленных плат. В случае замены электролита на основе сплава олово— свинец с последующими операциями осветления и оплавления экономии составляет 90,7 руб с 1 м 2

ВНИИПИ Заказ 4910/17 Тираж 633 Полписное

Филиал ППП Патеыт", г.Узтород, ул.Проектыая, 4 з 11028 перемешивание электролита барботированием сжатым воздухом, так как возможно интенсивное окисление добавок и ухудшение качества гальванопокрытий.

На полученных в оптимальных условиях покрытиях измеряют степень блеска. Рассеивающую способность электролита оценивают по методу Молера. Термодинамическую устойчивость электро- 1б литов, определяемую скоростью .обраСодержание компонентов электролита, г/л

Как видно из представленных данных, предлагаемый электролит превосходит 45 известный по р ду технических показателей (блеск и равномерность покрытий, стабильность).

Электролит может быть использован для покрытия стальных, латунных, мед- ных изделий, однако наиболее целесообразно его использовать в технологии изготовления печатных плат для замены электролитических осадков серебра, что экономически эффективно вследствие дороговизны и дефицитности серебра, низких эксплуатационных и санитарно-гигиенических свойств цианистых электролитов серебрения.