- •4. Химическое осаждение металлических покрытий
- •4.1. Основы процесса химического восстановления металлов
- •4.2. Подготовка поверхности материалов перед металлизацией
- •4.3. Химическое осаждение никеля
- •Составы растворов и режимы химического никелирования
- •4.4. Химическое осаждение меди
- •4.5. Химическое серебрение
- •4.6. Химическое золочение
Составы растворов и режимы химического никелирования
Наименование компонента и режим |
Номер раствора |
||
1 |
2 |
3 |
|
Никель сернокислый NiSO4×7H2O |
20 |
40–45 |
50 |
Дигидрофосфат натрия NaH2PO3 |
10–25 |
100–120 |
20 |
Лимонная кислота C6H8O7 |
– |
10–45 |
– |
Хлорид аммония NH4Cl |
– |
70–80 |
50 |
Тиокарбамид CH4N2S |
0,002–0,005 |
0,004–0,005 |
– |
Уксусная кислота C2H4O2, мл/л |
6,2–6,5 |
– |
– |
Ацетат натрия C2H3NaO2 |
10 |
– |
– |
Цитрат натрия Na3C6H5O7 |
– |
– |
70 |
Гидрат аммония NH4OH 25%, мл/л |
– |
– |
75–100 |
рН |
4,1–4,3 |
4,0–4,2 |
8,0–9,0 |
t,°С |
92±1 |
90±2 |
78±2 |
Скорость осаждения, мкм/час |
10–12 |
18–20 |
10–12 |
4.4. Химическое осаждение меди
Химическое меднение широко применяется для металлизации диэлектрических материалов с целью декоративной отделки в системе многослойных покрытий, а также при производстве печатных плат.
Растворы химического меднения содержат:
соль двухвалентной меди;
восстановитель;
едкую щёлочь для создания необходимой среды;
лиганды, образующие с медью комплексные соединения и способствующие тем самым бóльшей концентрации её в растворе;
стабилизаторы, предотвращающие разложение раствора.
В качестве восстановителя наиболее распространён формальдегид. Его активное действие проявляется при комнатной температуре. Восстановление ионов двухвалентной меди с его участием происходит только в щелочной среде при рН>11. Из лигандов наибольшее применение находят тартраты (соли и эфиры винной кислоты. O−OC-CH(OH)-CH(OH)-COO−), глицерин, трилон-Б. В качестве стабилизаторов чаще всего используют карбонаты, аммиак, тиокарбамид.
Малоконцентрированные растворы допускают неоднократное корректирование и работают длительное время. Концентрированные растворы менее стойки, но характеризуются бóльшей скоростью образования покрытия.
Составы растворов (г/л):
1) (15–25) CuSO4×5H2O, (25–30) трилона-Б, (12-15) NaOH, (15–20 мл/л) 38%-ного формальдегида, 0,01–0,08 роданид (тиоцианат) калия KCNS, рН 12,6–12,8;
2) 30 CuSO4×5H2O, 30 Na2CO3, 100 сегнетова соль (тартрат натрия-калия) KNaC4H4O6×4H2O, 50 NaOH, 30 мл/л 38%-ного формальдегида CH2O, рН 11,5.
Температура обоих растворов 18–25°С, плотность загрузки деталей 2–2,5 дм2/л. Скорость осаждения меди 1–3 мкм/час.
4.5. Химическое серебрение
Химическое серебрение с давних пор применяли при изготовлении зеркал с целью получения светоотражающего слоя на стекле. Процесс основан на реакции восстановления ионов серебра до металла, которая происходит при смешивании двух растворов. Первый – цианидный, нитратный, аммиакатный или смешанный комплекс серебра. Второй – восстановитель – формальдегид или сегнетова соль. Раствор используют одноразово. Процесс можно усовершенствовать введением стабилизирующих добавок в раствор серебрения.
В настоящее время химическое серебрение применяется для металлизации керамики, стекла, пластмасс, реже – металлов.
Для осаждения серебра на металлическую основу рекомендуется раствор следующего состава, г/л (ГОСТ 9.305–84): (1,2–2,4) KAg(CN)2 (в пересчёте на серебро), (6–12) KCN, (1–2) гидразинборана, рН 10,2–10,5, температура 40-–50°С. Плотность загрузки деталей в раствор 0,25–1,0 м2/л. Скорость осаждения 4,5–6,5 мкм/час.
Стабилизация растворов возможна путём анодного растворения серебра при плотности тока 0,1–0,2 А/дм2.
