Электролит золочения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

СО4иалистичеекн 1

Реенубпик (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240577(23) 2488493/22-02 с присоединением заявки И (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.1278. Бюллетень Мя47 (45) Дата опубликования описания 25.1278 (53) N. Кл, С 25 ) 3/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР .но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 357, .7:669 21(088.8) (72) Автор изобретения

3.3. Напух

P3) Заявитель (54 } ЭЛЕКТРОЛИТ ЗОлОЧЕЧин

Изобретение относится к гальваностегии, в частности, к электрохимическому осаждению золотых покрытий, преимущественно, на изделия, подвергаемые пайке типа печатных плат или микросхем, где золото одновременно служит в качестве резиста при травлении.

Для золочения изделий типа печатных плат или микросхем наиболее приемлемыми являются слабокислые электролиты, которые наименее агрессивны по отношению к фотореэистам, диэлектрикам и клеям фольгированных !

5 материалов.

Известен слабокислый цитратный электролит эолочения, содержащий дицианоаурат калия, лимонную кислоту, сульфаминовую кислоту, соли никеля или кобальта (1) . Из указанного электролита на полированную латунную панель осаждают блестящие беспористые покрытия толщиной 3,56-7,15 мкм.

Наиболее близким к изобретению является электролит золочения, содержащий дицианоаурат калия и лимонную кислоту(2) .

В случае пайки золотых покрытий необходимо осаждать нелегированные золотые покрытия с толщиной не более

1,75 мкм, чтобы избежать резкого снижения механической прочности паяного шва прн пайке сплавом олово-свинец эа счет образования в нем хрупких интерметаллических соединений золота с компонентами припоя, имеющем место при толщинах золота более 1,75 мкм.

При использовании золотого покрытия в качестве резиста при травлении печатных плат или микросхем оно должно обладать минимальной пористостью во избежание протрав. Применение количественного метода измерения пористости позволило установить, что величина поляризационного сопротивления, являющаяся мерой пористости, и значения которого обратно пропорциональны пористости,:равная и больше, чем

6 10"ом ° см характеризует такую порис2 тость золота, которая обеспечивает необходимые защитные свойства покры.тия при травлении в кислотных агрессивных травителях, например, в растворе хлорного железа. Однако опробование питратных электролитов при комнатной температуре показало,что указанная вы ше.величина пористости (поляриэацион« ного сопротивления) обеспечивается только при толщине покрытия в 3 мкм.

Нанесение покрытий такой толщины, 638643 нения защитных свойств, что в свою очередь способствует не только экономии драгоценного металла, но и повышению прочности паянных соединений на этих покрытиях.

Процесс осаждения рекомендуют проводить при рН = 4,8-5,1 комнатной температуре, плотности тока 0,040,08 A/äì, что соответствует потенциалу осаждения — 0,725 B. При более отрицательных потенциалах качество покрытий резко ухудшается, пористость возрастает, при более положительных потенциалах скорость осаждения уменьшается. Покрытия наносят на медь или медный подсЛой, в том числе без нанесения специальных барьерных покрытий (никель, палладий и др.). Кислотность электролита поддерживают введением серной кислоты или гидроокиси калия.

Скорость осаждения покрытий составляет 0,7-2,2 мкм/ч, микротвердость—

158-174 кг/мм2

Изобретение проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице.

Состав электролита, г/л

Режим осаждения, рЫ

Плотность тока, A/äì

Толщина, мкм

Поляризационное сопротивление, ом см

Пример дицианоаурат калия трилон Б лимонная кислота сульфат калия

6,4.10

0,04

2,2 10

4,8 10

4,3 10

6,8 10

4,8

0,04

20

0 16

0,07

0,04 1

40

4,8

7,5 ° 10

7,4 ° 10

0,06

0,08 1

120

5 1

Как видно иэ таблицы, только совместное присутствие в электролите сульфата калия и трилона Б позволя ет повысить поляризационное сопротивление, что соответствует снижению по- 50 ристости покрытия.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получить положитель. ный эффект при меньших толщинах покрытия, что приводит к зкономии драго- 88 ценного металла;

ЦНИИПИ Эаказ 7233/20 Тираж 696 Подписное

Филиал П!П! Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 обеспечивая качественное травление, например, печатной платы в хлорном железе, т.е., приводя к оптимальным результатам по защитным свойствам, будет способствовать, как указано выше, снижению механической прочности паяных соединений, соответственно, ухудшению качества и надежности изделия е. Цель изобретения — снижение пористости покрытий. )О

Это достигается тем, что электролит дополнительно содержит сульфат калия и трилон Б (двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов,15 г/л:

Дицианоаурат калия 7-20

Сульфат калия 40-60

Три. . он !3 l7-25 20

Лимонная кислота 90-120

Кроме того, предлагаемый электролит позволяет за счет снижения "лористости уменьшить толщину золотых покрытий с 3 мкм до 0,8-1 мкм без изме- ц

Формула изобретения

Электролит золочения, содержащий дицианоаурат калия и лимонную кислоту, отличающийся тем, что, с целью снижения пористости покрытий, он дополнительно содержит сульфат калия и трилон Б (двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Дицианоаурат калия 7-20

Сульфат калия 40-60

Трилон Б 17-25

Лимонная кислота 90-120

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Патент Великобритании 91251593, кл. С 7 В, 1971.

2. Патент . США 9 3104212, кл. 204-46, 1963.