Способ гальванического меднения

 

Изобретение относится к гальванотехнике , в частности к гальваническому меднению из серно-кислых электролитов с органическими добавками, и может быть использовано в радиоэлектронике при изготовлении печатных плат. Цель изобретения - снижение загрязнения электролита ионами одновалентной меди, образующихся в результате пшамообразования анодов и.пи ,реакции диспропорционирования. Процесс меднения ведут при наличии в серно-кислом электролите циклогексен-3-карбоновой кислоты в количестве 0,1-0,3 г/л или гексен-5-овой кислоты в количестве 0,1-0,5 г/л. Указанные кислоты являются хорошими комплексообра зователями для одновалентной меди, что позволяет снизить загрязнение электролита шламом и улучшить физико-механические i свойства медных покры тий. 2 табл. с S С/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК пи4 С 25 П 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. ",, К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4163479/31-02 (22) 19. 12.86 (46) 30.05.88. Бюл. ¹ 20 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) В.П.Житник, О.В.Походенко, Е.N.Говорова, Ю.M.Лошкарев и Л.Н.Галицкая (53) 691,357.7:669.387(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 819226, кл. С 25 D 3/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 986969, кл. С 25 D 3/38, 1980. (54) СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ (57) Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к гальваническому меднению из серно-кислых элект„„SU„„1399376 А 1 ролитов с органическими добавками, и может быть использовано в радиоэлектронике при изготовлении печатных плат.

Цель изобретения — снижение загрязнения электролита ионами одновалентной меди, образующихся в результате шламообразования анодов ипи реакции диспропорционирования. Процесс меднения ведут при наличии в серно-кислом электролите циклогексен-3-карбоновой кислоты в количестве О, 1-0,3 г/л или гексен-5-овой кислоты в количестве

О, 1-0 5 г/л. Указанные кислоты являются хорошими комплексообразователями для одновалентной меди, что позволяет снизить загрязнение электролита с0 шламом и улучшить физико-механические,свойства медных покрытий. 2 табл.

1399376 шлама определяется после трехкратной фильтрации растворов через предварительно взвешенные плотные фильтры, После фильтрации растворов фильтры тщательно отмываются от электролита и высушиваютс я. Iip разности веса фильтров определяется количество шлама и пересчитывается на 1 дм поверхности анода. С целью выяснения- влияния шлама на свойства катодных осадков, в начале и после проработки каждого раствора из них получают катодные покрытия и определяют их пластические (относительное удлинение 4 ) и прочностные (предел прочности на разрыв $) свойства.

Проработка электролитов и получение катодных покрытий выполняют при комнатной температуре 20-22 С, Образование комплексов циклогексен-3-карбоновой и гексен-5-овой кислоты с Cu+ определяют полярографически.

Полученные данные сведены в табл. 2.

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к способам меднения из сернокислых электролитов, и может быть использовано в радиоэлектронике при изготовлении печатных

5 пл&т

Цель изобретения — снижение загрязнения электролита ионами одновалентнои меди, образующихся в результате 10 шламообразования анодоВ или реакции диспропорционирования.

При электролитическом меднении печатных плат наиболее важными свойствами получаемых катодных покрытий являются их пластические и прочностные свойства (ГОСТ 9.302-79, СТСЭВ

990-78) .

При меднении-в результате протекания процесса растворения анодов, обра-20 зуется мелкодисперсный шлам. Частицы шлама включаются в катодный осадок, что приводит к ухудшению его пластических свойств.

Кроме того, часть шлама образуется 25 в результате диспропорционирования одновалентных ионов Cu+ (2CU+- Cu 2++

+Cu ) с образованием порошка элемено тарной меди, Причем, этот мелкодисперсный шлам очень трудно„а зачастую30 совсем не удаляется фильтрованием).

Для уменьшения загрязнения электролита шламом предлагается вводить в состав раствора органическое вещество, не влияющее на катодный процесс и образующее с ионами одновременной

35 . меди устойчивый комплекс. При этом, !

: предотвращается реакция диспропорционирования одновременно меди.

В качестве комплексообразователей

, в сернокислый электролит меднения вводятся циклог ексен-3-карбоновую кислоту в количестве О, 1-0,3 г/л или гексен-5-овую кислоту в количестве

0,i-О,5 г/л. Комплексообразователи вводятся в состав известных в техно45 логии производства печатных плат электролитов-меднения, Составы испытанных электролитов приведены в табл. 1.

Все приготовленные электролиты прорабатываются в режиме интенсивного .перемешивания с одинаковыми фосфорсодержащими анодами АМФ, изготовленными по ГОСТ 76.7.70. Анодная плотность тока 2 A/äì . Продолжительность55 проработки анодов для определения шлама 20 А ч/дм, что соответствует

10-часовой работе ванны. Количество

Как видно из табл. 2 при введении в состав электролита веществ, образующих комплексы с Си+, количество анодного шлама уменьшается в 2-3 раза, в результате чего относительное удлинение и прочность катодных осадков возрастают. Оптимальные концентрации комплексообразователей О, 1.0,5 г/л. В результате длительных лабораторных испытаний установлено, что основные показатели процесса меднения, такие как производительность и рассеивающая способность электролита, микротвердость, электропровод— ность, блеск и внутренние напряжения катодных осадков не изменяются при введении в известные составы указанных комплексообразователей.

Формула изобретения

Способ гальванического меднения, включающий использование сернокислых электролитов, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязнения электролита ионами одновалентной меди, образующихся в результате шламообразования анодов или реакции диспропорционирования, процесс осаждения меди ведут при наличии в электролите циклогексен-3-карбоновой кислоты в количестве 0,1-0,3 г/л или гексен-5свой кйслоты в количестве О, !-0,5 г/л.

1399376

Таблица

Состав электролита, г/л

Г 1

Компоненты

Медь сернокислая

150

200 300

50 100 .

130

Серная кислота

170

150

0,03 0,06

0,03

0,01

0,2

0 05

2,0

0 5

0,05

0,1

Динатриевая соль дитио бис-бензолсульфокислота

0,05-0,8—

0,05-0,8

0,050,5

0,05-0,5—

Циклогексен-3-карбоновая кислота

2-4

2-4

3-5

3-5

Таблица 2

Комплексообразовательь г/л

Электролит

Циклогексен-3-карбоновая кислота 0 00 Оь22

5,1

0,05 0,20

О, 10 О, 11

0,30 0,08

0 50 0,08

То же

6,4

6,9

7,4

7,4

Хпорид щелочного металла

Поли акр ил амид

Акриловая кислота

Препарат ОС-20

Краситель кислотный

Краситель основной

Гексен-5-овая кислота

Плотность тока, Aläì2

Количество шлама в растворе (после проработки 20.

A- ч/дм2 (г/дм2 ) 2 3 4

0,04 0 05

0,002 0,02

0,002 0,02

Основные физико-механические свойства покрытий

До проработки После проработки

6,КГ/мм2 8,7о 6,КГ/мм2 д, Х а

58 8,5 48

56 1 8 3 50

56 7,8 54

55,5 8,4 56

56 7,8 56

1399376

Продолжение табл;2

Гексен-5-овая кислота 0,00 0,22

5,0

То же

7,1

8,0

Циклогексен-3-карбойовая кислота

3,2

3,3

То же

5,8 40

5,1

43 5 5 7 40

5,0

4 Гексен-5-овая кислота

3,2

3,6

То же

4,6

4,8

0,80 0,06

4,8

Составитель В.Белоглазов

Редактор И.Сегляник Текред М.Дидык Корректор И.Эрдейи

Заказ 2648/30 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 а

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,05 О, 14

О, 10 0,07

0 50 0,06

0,80 0,06

0,00 0 25

0,05 0,21

0,10 0,13

0,30 0, 11

0,50 0,10

0,00 0 25

0,05 0,16

0,10 0,08

0,50 О, 06

58 8,5 48

57 8,2 48

59 8,6 56

58 8 6 58

57 8 4 55

42 5,8 30

43 5 8 31

42 5,6 37

42 5,8 30

41 5 5 30

42 5,9 37

42 5 6 40

43 5,9 40