- •Физико-химические основы технологии электронных средств
- •Раздел 2. Нанесение материала
- •3. Химическая металлизация.
- •3.1. Подготовка поверхности детали перед химической металлизацией.
- •3.2. Химия процесса активирования.
- •3.2.1. Прямое активирование.
- •3.2.2. Механическое активирование.
- •3.3. Химическое меднение.
- •3.3.1. Особенности химического меднения печатных плат.
- •3.4. Дефекты химической металлизации печатных плат.
- •3.5. Химическое никелирование и кобальтирование.
- •3.6. Кобальтирование
- •4. Гальваническое осаждение покрытий
- •4.1. Рассеивающая способность электролитов
- •4.2. Общие требования к электролитам для гальваностегии и свойства основных электролитов
- •4.2.1. Сульфатные электролиты
- •4.2.2. Хлоридные электролиты
- •4.2.3. Борфтористоводородные, кремнийфтористоводородные и пирофосфатные электролиты.
- •4.2.4. Цианистые электролиты
- •4.2.5. Железосинеродистые электролиты
- •4.2.6. Аммиакатные электролиты
- •4.3. Электро-химическое осаждение сплавов железо-никель
- •4.4. Особенности гальванических операций в производстве печатных плат
- •4.5. Гальваническое золочение
- •4.6. Покрытие сплавом олово-свинец
- •5. Нанесение диэлектрических покрытий.
- •5.1. Электроосаждение диэлектрических покрытий
- •5.2. Лакокрасочные покрытия
- •5.3. Порошковое окрашивание в электростатическом поле
4.5. Гальваническое золочение
После наращивания меди на плату наносят фотоспособом органический резист, что делает незащищенную медную поверхность готовой к покрытию металлическим резистом. В качестве резистов при травлении для получения более качественной поверхностит применяют три покрытия: золото, сплав олово-свинец и сплав олово-никель.
Золото также является отличным резистом при травлении, оно обладает хорошей электропроводностью, не тускнеет и хорошо паяется после хранения. Контактные поверхности на основе золотого покрытия имеют низкое электрическое сопротивление.
Если изделие должно храниться и обладать хорошей паяемостью после хранения, толщина покрытия должна быть в пределах от 0, 075 до 0,75 мкм.
Толщина контактных поверхностей при статическом контакте или при минимальном истирании материала должна лежать в пределах от 1,25 до 5 мкм.
Толщина золотого резиста для травления должна быть примерно 2,5 мкм.
Блестящее цианистое золочение. Состав и рабочие условия типовых щелочных ванн цианистого золочения приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5.
|
Наименование компонентов |
Количество |
|
Металлическое золото, г/л |
7,5¸15 |
|
Цианид калия (свободный), г/л |
60,0¸67,5 |
|
Карбонат калия, г/л |
7,5¸60 |
|
Никель, кобальт |
по необходимости |
|
Серебро |
до 2%, но может и отсутствовать |
|
Блескообразователи |
по необходимости |
|
Смачиватели |
по необходимости |
Рабочие условия
|
Температура,°С |
24¸38 |
|
Плотность тока, А/дм2 |
0,3¸0,5 |
|
Аноды |
нержавеющая сталь |
|
Отношение площадей анодов и катодов |
от 1:1 до 5:1 |
|
Перемешивание |
Энергичное, но так, чтобы не ввести воздух или не вызвать разбрызгивания или пенообразования. Фильтрация через приспособления, установленные в ванне и покачивание катодной штанги достаточны |
|
Эффективность катодного тока, % |
95 |
|
pH |
12 |
4.6. Покрытие сплавом олово-свинец
Типовой состав, рабочие условия и порядок составления ванны для осаждения сплава олово-свинец — таблица ___.
Таблица 2._. Приготовление раствора для 60% олова и 40% свинца
|
Концентрация фторбората олова (47% олова по весу), г/л |
312 |
|
Концентрация фторбората свинца (50% свинца по весу), г/л |
93 |
|
Борфтористоводородная кислота (50%), г/л |
196 |
|
Борная кислота, г/л |
11 |
|
Пептон, г/л |
5 |
|
Вода (деионизованная) |
60,7% от общего объема |
Состав для 60% олова и 40% свинца
|
Олово, общее количество, г/л |
60 |
|
Двухвалентное олово, г/л |
55 |
|
Свинец, г/л |
25 |
|
Свободная борфтористоводородная кислота, г/л |
100 |
|
Свободная борная кислота, г/л |
25 |
|
Пептон, г/л |
5,5 |
Условия работы
|
Температура °С |
16¸37 |
|
рН (определить по индикаторной бумаге) |
0,5 или менее |
|
Плотность тока, А/дм2 |
0,3 |
|
Эффективность тока (при постоянном содержании олова-свинца), % : - катодная - анодная |
100 100 |
|
Перемешивание |
Медленным покачиванием катодной штанги |
|
Отношение площади анода и катода |
2:1 |
Покрытие из сплава олово-свинец (60% олова и 40% свинца) наносится электролитически на печатные платы с целью улучшения пайки элементов или в качестве резиста при травлении. Толщина слоя состава при использовании его в качестве резиста берется 25 мкм.
Электроосаждение сплава связано с дополнительными условиями по сравнению с получением покрытия из одного элемента. Например, необходимо контролировать условия так, чтобы поддерживать осаждение сплава одногодного состава. Точка плавления припоя из сплава олово-свинец повышается, если нанесенное покрытие имеет более высокое содержание любого составляющего. Если температура плавления сплава слишком высока, он не плавится при температурах, обычно используемых для плавления эвтектического сплава 63% олово-37% свинец, используемого в установках групповой пайки (196-204◦С).
