Кислый роданистый электролит для осаждения покрытий сплавом серебро-сурьма

 

Изобретение относится к гальванотехнике , в частности к электролитическому осаждению покрытий сплавом серебро - сурьма из кислых электролитов, не содержащих свободных или связанных цианидов, и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической и других отраслях, промьппленности при покрытии печатных плат и различных деталей в стационарных , колокольных и барабанных .ваннах . Целью изобретения является повышение стабильности электролита при низких значениях рН, повышение микротвердостк и уменьшение внутренних напряжений покрытий, уменьшение расхода серебра и расширение рабочего интервала плотностей тока. Цель достигается тем, что кислый роданистый электролит, включающий растворимое в растворе роданистого натрия соединениё серебра (сульфат, ацетат, хлорид , карбонат, роданий и закись серебра ), роданистый натрий и сурьмяновиннокисльй калий,-дополнительно содержит тиомочевину, лимонную и - серную кислоты при следукяцем соот ношении компонентов,моль/л: соединение серебра 0,05-0,20; сурьмяновинно-кислый калий 0,01-0,20; роданистый натрий 4,5-6,0; тиомовечина 0,02 - 0,07; лимонная кислота 0,05 - 1,0; серная кислота.до рН 0,4-1,5 и вода до л. Электролит стабилен, работает в диапазоне плотностей тока 0,2-0,55 А/дм. Микро тверд ость покрытий составляет 79-120 кг/мм, внутренние напряжения 50-76 кг/см , Высокое содержание сурььы (до 2035) обеспечивает уменьшение расхода серебра в сплаве, 2 табл, . W 4 СП 00 4 14:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ а

ГОсудАРстВенный НОмитет по изот атениям и открытиям

ПГИ ГКНТ Сса

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (51) 4 С 25 D 3/64 (21 ) 4228713/31-02 (22) 18.03,87 (46) 15.02.89. Бюл, 11 б (71 ) Вильнюсский государственный университет им. В.Капсукаса (72) Г.К.Цесюлис, 3.Й.Иоцкус, и Т,-И,И.Янкаускас (53) 621.357.7:669.22.75 (088.8) (56), Патент Великобритании

Р 1.111003, кл. С 7 В, 1968.

Вячеславов П.N. Электролитическое осаждение сплавов . Л.: Машиностроение„ 1971:, с.90. (54) КИСЛЫЙ РОДАНИСТЬ1Й ЭЛЕКТРОЛИТ

ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ СПЛАВО1 1 СЕРЕБРΠ— СУРЬМА (57) Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электролитическому осаждению покрытий сплавом серебро — сурьма из кислых электролитов, не содержащих свободных или связанных цианидов, и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической и других отраслях. промышленности при покрытии печатных плат и различных деталей в стационарных, колокольных и барабанных ваннах. Целью изобретения является по1

Изобретение оть.осится к гальвано-. технике, в частности к электролитическому осаждению покрытий сплавом серебро — сурьма из кислых электролитов, не содержащих свободных или связанных цианидов, и может быть ис1 пользовано в радиоэлектронной, электротехнической и других отраслях

„„Я0 „„1458441,Д 1 вышение сTàáèäüíîñòè электролита при низких значениях рН, повышение микротвердости и уменьшение внутренних напряжений покрытий, уменьшение расхода серебра и расширение рабочего интервала плотностей тока. Цель достигается тем, что кислый роданистый электролит, включающий растворимое в растворе роданистого натрия соединение серебра (сульфат, ацетат, хпорид, карбонат, роданий и закись серебра), роданистый натрий и сурьмяновиннокислый калий,.дополнительно содержит тиомочевину, лимонную и серную кислоты при следующем соот ношении компонентов, моль/л: соединение серебра 0,05-0,20; сурьмяновинно-кислый калий 0,01-0,?О; роданистый натрий 4,5-6,0; тиомовечина .

0,02 — 0,07; лимонная кислота 0,051,0; серная кислота до рН 0,4-1,5 и вода до 1 л. Электролит стабилен, работает в диапазоне плотностей тока

0,2-0,55 A/äì . Микротвердость пок- р

2 рытий составляет 79-120 кг/мм внутренние напряжения 50-76 кг/см

Высокое содержание сурьма (до 20%) обеспечивает уменьшение расхода серебра в сплаве. 2 табл.

@hi

I аромьппленности при покрытии печатных - а плат и различных деталей в стационарных, колокольных и барабанных ваннах, Цель изобретения — повышение стабильности электролита при низких значениях рН, повышение микротвердости и уменьшение внутренних напряжений покрытий, уменьшение расхода се1 458441

Соединение серебра

Сурьмяновиннокислый калий

Роданистый натрий

Тиомочевина

Лимонная кислота

Серная кислота до рН

0 05 — 0,20

0,01 — О, 20

4,5 — 6,0

Оь02 О 07

0,05 - 1,0

0,4 — 1,5

Т аблица1

Содержание, моль/л, по примеру

3 4

Компоненты и показатели

0„10 . 6,10 . 0,10

Нитрат серебра

0,1

Суръмяно винно-кислый

К ЗТЕИй

0,07

0,04 0,20

0 07

0,07

0,07

5@0

Роданистый натрий бьо

5,0

0,04

0115

0,04

Хиомочавива

0,04

0,04

0,02

0,15 Oil5

О 15 0,15

ЛиМонная кислота

0,15

Серная кислота до yH .

О,6

О,б

О 20

О 55

О,б

О ЗО

Оэ40

О 20

0,55

О 40

0,75

0 ЗО

0,50

Плотность TGKB À/дм

013

0,39

013

0 45

О 19

О,ЭО

О 25

О,бб

Скорость осаждения, мкм/мин

О 21

0,42 ребра и расширение рабочего интервала плотностей тока

Кислый роданистый электролит для осаждения покрытий сплавом серебро— сурьма, включающий растворимое в растворе роданистого натрия соединение серебра, ро 1анистый натрий и суръмяновинно-кислый калий дополнительно содержит тиомочевину, лимон"" 10 ную и серную кислоты.

Введение лимонной. кислоты в электролит позволяет стабилизировать его при низких значениях рН.

Опробование электролита проводи- 15 ли при 20 С.

Примеры конкретного опробывания электролита представлены в табл.1 и 2.

Рассеивающая способность электролитов определилась с помощью щелевой ячейки Иолера, микротвердость по Викнерсу измерялась твердомером

ПИТ-3,, а внутренние напряжения с помощью гибкого катода.

Результаты опробования показывают, что электролит для осаждения сплава серебро - сурьма стабилен, ®О работает в диапазоне плотности тока

0,2-0,55 А/дм, имеет хорошу рассеивающую способность (30-37%) и позволяет получать качественные прочносцепленные с основой полублестящие гладкие покрытия с содержанием сурьмы до 20%. Высокое содержание сурьмы в покрытии обеспечивает уменьшение расхода серебра при осаждении сплава.

Покрытия обладают повьппенной микротвердостью (79-120 кг/мм ), меньшими внутренними напряжениями (50—

7б кг/см ), они стойки к потускнению, легко полируются до зеркального блеска.

Формула из обретения

Кислый роданистый электролит для осаждения покрытий сплавом серебро— сурьма, включающий растворимое в растворе роданистого натрия соединение серебра, роданистый натрий и сурьмяновиннокиспый калий, о т л ич ающи.й с я тем, что, с целью повьппения стабильности электролита при низких значениях рН, повышения микротвердости и уменьшения внутренних напряжений покрытий, уменьшения расхода серебра, расширения рабочего интервала плотностей тока, он дополнительно содержит тиомочевину, лимонную и серную кислоты при следуюШем соотношении компонентов, моль/л:

1458441

Продолжение табл. 1

Содержанке, моль/л, по примеру

Компоненты и по к аз аГ I

Продолкнтельность осаждения, мин

39 4

-*»

I2,7

19 7

7,5

37 4

11,0

39а5

lI90

23 3

26д)

l6 8

I1,9

Выход по току, Х 99

99,5

99

52 39

37,7

46 0 52 34

39,0 45,0

Удельный расход се ребра прн осаждении сплава толщиной

46,5

5 мкм, г/мт

49,90

40,3

52 39

40 3

0 2

0 3

3»

ll 4

0 2

28,2

5 0

23,2

12а4

25,7

0 Э

14,3

23,2 рп электролита

0,6

0,6

0,6

0,4

l 2

Рассеивающая способность электро,лита, Х

32

32

32

32

32

Количественные ха25

20 . 25

30 40

35

25,.

И,Г ПБ,Г

ПБ

ПБ Г ПБ,Г

Г

99 85 96 8

80,0 84,0

Состав сплава, Х серебро

99 79 90,5

99 8

92 ° 4

99 82 91 80

84 0 82 0

018 82

16,0 .18,0

0 2 7,6

015 32

20,0 . 16,0

0 21

9,5 сурьма

81 80 . 97 80 1 1 4

114- 120 . 118 . 118 120

117

Микротвердость, кг/м1

Внутренние напряжения, кг/сии

75 69

46 53

Сцепление с основой (многократный изгиб на 180 ) Вплоть до перелома основы покрытие не отслаивается

Уменьшение расхода серебра при осаждении сплава по отношению к покрытиям чистым серебром,X

Количество выделившегося шлама при пропускании 1 А.ч электричества через электролит объемом

1 л, мг рактеристнки покрытий толщина, мкм зеркальная отражательная способность,й

72 65 70

52 . 51 59

Вплоть до перелома основы покрытие не отслаивается

145844) Таблицв2

Хомпояенты и noxasai

0,05

0>l0

0,1О

Закись серебра

0,5

Харбонат серебра

0,10, Родвнид серебра

0,07 0,07

Сурьняновинно-кислый калкй

Родвкис ъ>й яатрий

0,07

0,012

0,07

0,07

0,07.0,07

5,0

5,0

5,0

5>О

1,2

S>0

5,0

5 0

Тиомочевнка

0iO4

0,04

0,04

0,04

0>04

0,04 0,04

Поливииила пнролндон,г!л

4,0

Лимонная кислота

0,l5 0,15

О>6 . 0,6

0,15

0>15 0,1$

O>l5

1,О

Серная -кислота до рН

0,6

0,6

О>6

0,6 0,6 О 20.

0 20

0>5S

0 20

0,55

Реки>е> о свидания О 20 плотность тока, А/дм 0,30 о зо

О 20

О>55

О 20

0,55

О 20

О 13

0,45

О 13

О 1З

О 13

΄45

О 13

0 13

0,45 скорость. освидеиня, нкм/мин

0,23 0,45

О > 45

О, $ нродолкительность осакдения, мнн .

39 3

21,Г

)9 4

11,0

39ь4

11,0

39 4

1Г,О

39в4

11 >О

39 4

11,0

39 4

Т1 Î

99 выход по току, Х

99.

5 235

40,3 .

52 35

4О,Э

52 35

0,3

52а35

0„3

52 35

40 3

52>50

Удельный расход серебра прн Рсвидении сплава толщиной 5 мкм> г/чг

Уненьиеяме расхода се" ребра при осакденни спла ва по отноиеки» к покрытиям чистын серебром,l

О 3

23,2

О 3

Л».

23 2

0 3

23,2

О 3

23,2

О 3

> —23,2

О 3 гз,Г

0,0

Свойства электролитов. рН

0 6

0,6 0 6 0,6 4,0

37 37 37

0,6

0,6

Э2

Э2

Э7 рассеивлошвя способ» кость, Х

З5

72

40 эерквльивя отрахвтельная способнооть >Х

ПБ,Г

ПБ,Г

ПБ,Г

ПБ,Г

ПВ, I

ПБ,Г

99 70

88,3

99 8 э»

84,0

Состав сплав а ° серебро

99 8

84,0

99 8

84,0

99 8

99 8

84,0

Более

99>97

02 02

16,0 16,0

Π2 — *

16,0

О 30.в—

) l,7

О г

16,0

О 2

16„0 ! сурьма

Нитрат ceyedpa

Сульфат серебра йдетат серебра

Хлорид серебра количество выдвлиэwaroca илама прн пра пускании 1 А,ч электричества чере» электролит объемом I л,мг

1оличественкые хврактерисгнкн покрытий толщина, мкм

Содеривние, моль.X> no примеру

Л едлагаемый и.

Ы- :.:1. тный

1458441

Продолжение табл.2

Компоненты я показат

80 8I ВО

1l8 П 118

ВО

1l5

Някротвердостъ,кг/мм1

69 .76 76 75 76 75

58 50 50 50 50 50

Вплоть до перелома основы покрытяе не отслвиваетск

Внутренние нвпряненнн,кг/см

Сцепление с осяовой (многократный нзгнб на 8О ) -й р н м e s а н я е. В табл. я 2.пряведены данама по зеркапъной отрвквтепъной способности покрытий, которые яэмерены по отнсаейню к серебряному зеркалу; чнслейные значение этой характеристики cnnasos следуег считать условнммн, например, если отраяателънан м а ир ап сеРабР - уР ю v ю

0.55 А/д 1 * ин» II ВР llp т р йу,. « 4ПХ, ВОаааО к суръмнному эерквлу составлнат l072 а по отнояеним к зеркалу сплавом серебросуръна (с lOX-пентюх содеряаяием сурыею) состввлвет 822; пря . этом йВпокрытие попубпестаяее, Н листовое, Г - гладкое.

Составитель Н.Скопинцева

Техред Л.Олийнык Корректор Г. Решетник

Редактор М.Недолуженко

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

Заказ 332/31 Тираж 605 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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