Расплав для электроосаждения вольфрамовых покрытий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ663764 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090276 (21) 2324199/22-02 с присоединением заявки Мо

С 25 D 3/66

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 357. .7:669.27 (088.8) ОпУбликовано 250579 Бюллетень Nо 19

Дата опубликования описания 2505.79

А. Н. Барабошкин, Л. Н. Заворохин, Л. Т. Косихин и В. П. Бычин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт электрохимии Уральского научного центра

AH СССР (54 ) РАСПЛАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРООСАЕДЕИИЯ ВОЛЬФРАМОВЫХ

ПОКРЫТИЙ ость

815

Известный 850

900

0,01

О., 05

0,1

715

Предлагаемый 750

0,1

0,2

0 3.

Изобретение относится к электроосаждению металлических покрытий из расплавов, в частности покрытий из тугоплавких металлов и преимущественно вольфрамовых покрытий. 5

Для электроосаждения вольфрама на катоде известны фторидноборатные расплавы с добавками окиси цинка (1).

Однако эти расплавы позволяют получать только порошкообразующие осад10 ки вольфрама, а добавка в них окиси цинка приводит к понижению тока на ванне.

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является расплав для электроосаждения вольфрамовых покрытий, содержащий трехокись вольфрама и вольфрамат натрия (21.

Этот расплав позволяет получать компактные покрытия вольфрама на подложках из меди, никеля, молибдена, вольфрама, сплава молибден-вольфрам и графита при температуре 815-900 С и плотности тока 0,01 — 0,1 А/см

Однако осаждение покрытий при максимально допустимой плотности тока 0,1 A/ñìt может осуществляться при температуре расплава не ниже

900 С, а понижение температуры расплава приводит к снижению допустимой плотности тока, т. е. снижению интенсивйости процесса.

Цель изобретения — снизить температуру расплава и повысить допустимую плотность тока.

Это достигается тем, что расплав дополнительно содержит окись цинка при следующем соотношении компонентов, мол.Ъ:

Трехокись вольфрама 20-33

Окись цинка 14-19

Вольфрамат натрия Остальное

При плотности .тока 0,1 А/cMi температура расплава может быть понижена до 715 С, а при температуре расплава 900 С;.осаждение ведут при плотности тока 0,3 A/ñì

Условия осаждения известного и предлагаемого расплавов приведены в таблице.

663

Иэ таблицы видно, что при испольY зовании предлагаемого расплава осаждение можно осуществлять не только при более низкой температуре, но и при более высоких плотностях тока, что позволяет вести процесс более интенсивно.

5 уменьшение содержания трехокиси вольфрама в расплаве ниже 20% при- водит к понижению предельного тока выделения вольфрама, а при увеличении ее содержания более 33% на катоде начинается образованиЕ Вольфрамовых бронз.

При содержании о иси цинка в расплаве менее 14 % на катоде также начинают соосаждаться совместно с воль-15 фрамом вольфрамовые бронзы. Повышение содержания окиси цинка в расплаве приводит к повышению температуры плавления расплава, что технологически нецелесообразно. 20

Параметр решетки осадков, полученных в расплаве при условиях, указанных в таблице - 3,,165 А, что соответству T чистому фольфраму. Микротвердость получаемых покрытий составляет

3810-460 кг/см . При изгибе образz о цов на 90 покрытие не отслаивается от r oäëîæêè.

Использование расплава может быть проиллюстрировано примерами.

Пример 1. Из расплава, содержащего„ мол.%: трехокись вольфрама 30, окись цинка 17,5, вольфрамат натрия 52,5, при плотности тока

0,2 Л/см" и температуре 750 С осаж.дают на медной подложке вольфрамо-вое покрытие толщиной 100 мкм за 60 мин электролиза. Использование этого

764 4

Расплава при температуре 900 С и д к

0,3 А/см позволяет получать в тече2 ние указанного времени покрытие толщинои 150 мкм.

Пример 2. В расплаве,содержашем, мол. %: трехокись вольфрама

26,6, окись цинка 18,3, вольфрамат натрия 55,1 при температуре 715 С и c k 0,1 Л/cMZ в течение 60 мин на меднои подложке осаждают покрытие толщиной 50 мкм. Помимо меди из предлагаемого расплава вольфрамовые покрытия осаждают на подложках из молибдена, никеля и графита.

Формула изобретения

Расплав для электроосаждения вольфрамовых покрытий, содержащий .трехокись вольфрама и вольфрамат натрия, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры и повышения допустимой плотности тока, он дополнительно содержит окись цинка при следующем соотношении компонентов, мол.%;

Трехокись вольфрама 20-33

Окись цинка 14-19

Нольфрамат натрия Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.афгане of tile E8ectrochemicof ос.

v. 84, 1943, р. 33, 2..Барабошкин А. Н. и др. Структура сплошных осадков вольфрама, полученных электролизом расплава

Na >WO<- WO>. Труды института электрохимии Уральского научного центра

%Н СССР, 1974, вып. 21, с. 66-71.

Составитель Е. Кубасова

Гедакгее Л. Лашкеиа Техеед й. Мигай Кегрекгар М.Вигила

Заказ 2930/24 Тираж 719 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 htooa aa a- 35 pa uloaaa aaO. д. 4 5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4