Электролит для меднения печатных плат

 

Изобретение относится к электроосаждению медных покрытий и может найти применение при изготовлении печатных плат. Цель изобретения - увеличение срока службы электролита за счет повышения его стабильности . Электроосаждение ведут при плотности катодного тока 4-5 А/дм2 в течение 25 - 30 мин. Электролит содержит, г/л: сульфат меди 230 - 250; серную кислоту 30 - 50; пирофосфат натрия 0,2 - 0,4; хлорид меди 0,00 - 0,007. Введение хлорионов в виде хлорида меди повышает стабильность электролита, что приводит к увеличению срока его службы при сохранении допустимых физико-механических свойств покрытий. 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 25 D 3/38

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь3

А ,О

l(Jl сО (21) 4005425/63 (22) 24.10.85 (46) 30.01,91. Бюл. ¹ 4 (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР и Тбилисский науч но-исследовательский институт и риборостроения и средств автоматизации (72) Т.И.Лежава, Б.В.Ценава, M.Ï.Кикабидзе, М.М.Кахидзе, А.Н.Гонглиашвили и M.È.Ðåâèøâèëè (53) 621.357,77 (088.8) (56) Кудрявцев Н Т, Электролитические покрытия металлов, М,: Химия, 1979, с. 242—

243.

Интенсификация процесса гальванического осаждения меди при изготовлении печатных плат, Отчет о НИР, ¹ гос. регистрации 01830024625, Изобретение относится к электроосаждению медных покрытий и может найти применение при изготовлении печатных плат, Цель изобретения — увеличение срока службы электролита за счет повышения его стабильности.

Электроосаждение ведут из раствора, содержащего сульфат меди, серную кислоту, пирофосфат натрия и хлорид меди при катодной плотности тока 4 — 5 А/дм в тече2 ние 25 — 30 мин. Медные покрытия осаждают на медную фольгу.

Сульфат меди служит поставщиком ионов меди. Пирофосфат натрия позволяет проводить осаждение при более высоких плотностях тока за счет смещения области дендритообразования в сторону более высоких плотностей тока. Хлор-ионы, вводимые в электролит в виде хлорида меди, „„Я2„„1624059 А1 (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ МЕДНЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ (57) Изобретение относится к электроосаждению медных покрытий и может найти применение при изготовлении печатных плат, Цель изобретения — увеличение срока службы электролита за счет повышения его стабильности, Электроосаждение ведут при плотности катодного тока 4 — 5 А/дм в те2 чение 25 — 30 мин. Электролит содержит, г/л: сульфат меди 230 — 250; серную кислоту 30 — 50; пирофосфат натрия 0,2 — 0,4; хлорид меди О,ОС вЂ” 0.007. В ведение хлорионов в виде хлорида меди повышает стабильность электролита, что приводит к увеличению срока его службы при сохранении допустимых физико-механических свойств покрытий. 1 табл, совместно с пирофосфатом натрия увеличивают пластичность, снижают внутренние напряжения в осадках меди, улучшают рассеивающую способность электролита.

При концентрации пирофосфата натрия ниже 0,2 г/л не происходит существенного снижения внутренних напряжений.

Повышение концентрации пирофосфата натрия выше 0,4 г/л нецелесообразно, так как снижает пластичность осадков, При концентрациях хлорида меди ниже

0,005 г/л осадки получаются менее пластичными, повышение концентрации хлорида меди выше 0,007 г/л вызывает ослабление положительного эффекта.

Введение хлор-ионов в виде хлорида меди в электролит меднения приводит к повышению стабильности электролита, что резко повышает срок его службы при экс1624059 плуатации в области высоких плотностей тока.

В таблице представлены сравнительные данные для известного и предлагаемо о электролита.

Получаемые осадки удовлетворяют

ГОСТ -23752-79 по своим физико-механическим свойствам (внутренние напряжения и пластичность, пористость), что следует из представленных примеров.

Пример 1. Электроосаждение меди проводят из раствора, содержащего 230 г/л CuSO4 5Н20; 40 г/л HzSO4; 0,4 г/л

Ыа4РгОт 10Н20; 0,005 г/л СцС!г.

Температура электролиза — 20 С, \ 2

Катодная плотность тока — 4 А/дм .

Размеры катода (печатной платы) и анода 235 мм х 140 мм. Расстояние между электродами 150 мм. Длительность электролиза 30 мин, Осадок имеет внутренние напряжения о=- 0,51 н/м 10, число перегибов 21, при

Д» = 2,5 А/дм; о- 0,73 н/м 10 7, число перегибов 30 при Дк = 5 Aläì .

Пример 2. Электроосаждение меди проводят из раствора, содержащего 230 г/л CuSO4 5HzO; 40 г/л Н2504; 0,4 г/л

NanPzOy 10HzO; 0,007 г/л СаС!2.

Температура электролиза 20 С. Катоднач плотность 4 Аlдм . Размеры катода (печатной платы) и анода 235 мм х 140 мм, Расстояние между электродами 150 мм.

Длительность электролиза 30 мин.

Осадок имеет а -- 0,43 н/м 10 число перегибов 24 при Д» - 2,5 А/дм; о =- 0,6 н/м 10, число перегибов 32, при Д» = 5 А/дм . г

Пример 3. Электроосаждение меди проводят из раствора, содержащего 230 г/л

CuSO4 5Н20; 40 г/л Н2504; 0,2 г/л йа4Р207

10Н20; 0,005 CuClz.

Температура электролиза 20 С. Катодная плотность тока 4 А/дм . Размеры катода (печатной платы) и анода 235 мм х 140 мм, Расстояние между электродами 150 мм.

5 Длительность электролиза 30 мин, Осадок имеет о - 0,42 н/м 10 число перегибов 30 при Д» - 2,5 A/дм, о = 1,1 н/м 10 7, число перегибов 35, при

Дк = 5 Аlдм, 10 Пример 4, Электроосаждение меди проводят из раствора, содержащего 230 г/л CuS04 5Н20; 40 г/л HzSOn;

0,2 г/л йа4Р20т 10Н20; 0,007 г/л CuCIz, 15 Температура электролиза 20 С. Катодная плотность тока 4 А/дм . Размеры катода (печатной платы) и анода 235 мм х 140 мм.

Расстояние между электродами 150 мм

Длительность электролиза?0 мин.

20 Осадок имеет а - 0,29 н/м 10, число перегибов 30 2 при Д» = 2,5 А/дм, о = 0,9 н/м 10, число перегибов 37, при Дн - 5 Аlдм, Таким образом, предлагаемый электро25 лит стабилен, срок его службы при повышенных плотностях тока достигает 6 мес. при сохранении требуемых физико-механических сьойств покрытий.

Формула изобретения

30 Электролит для меднения печатных плат, содержащий сульфат меди, серную кислоту и пирс фосфат натрия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения срока службы электролита за счет повышения его

35 стабильности, он дополнительно содержит хлорид меди при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат меди 230 — 250

Серная кислота 30 — 50

40 Пирофосфат натрия 0,2 — 0,4

Хларид меди 0,005 — 0,007

1624059

Элект олит я ме нения печатных плат

Известный

П е агаемый

Состав г/л и ежим элект оса ения

Изменение качества ос ков во в мени

6 мес. работы

Осадки удовлетворяют требованиям ГОСТа и и и оизво ительности 32-40 плат в с ки

Изменение кон ент а ии хло иона во в мени

Пе ио ичность смены элект лита

Стабильная работа ванны в течение 6 мес. Еженедельная смена электролита при рабопри периодической корректировке раствора те ванны 8 vac. в сутки по со е жанию С! без смены элект олита

Составитель Ю. Поздеева

Редактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

CuS04 5НгО 230-250

Нг$04 30 — 50 йа4РзОт . 10Н20 0,2-0,4

СиС!р 0,005 — 0,007

t = 18-25 С

Д» = 4А/дм

5 сут. работы

Осадки удовлетворяют требованиям

ГОСТ 23752 — 79

7 сут. работы

Осадки удовлетворяют требованиям

ГОСТ 23752 — 79

Содержание хлор-иона на протяжении 6 мес. работы электролита составляет от

0,005 до 0,007 г/л (в пересчете на СиС!2) и поддерживается постоянным путем периодической корректировки электролита по сое жанию С!

0,2

t --18-25 $

Д» - 4А/дм

5 сут. работы

Осадки удовлетворяют требованиям

ГОСТ 23752-79

7 сут. работы

Не удовлетворяет требованиям

ГОСТ 23752-79

Внешний вид осадков удовлетворительный (смена электролита) Содержание хлор-иона на 5 сут. работы

0,007 (в пересчете íà CuClz) Содержание хлор-иона на 7 сут. работы менее 0,0007 г/л (СоС!р) 4