Литература

Тезисы докладов

ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОЛИТА И ОСАДКОВ ПРИ ОСАЖДЕНИИ МЕДИ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Космодамианская Л.В., Солодкова Л.Н., Акимина Ю.В., Дубинина Ю.В.

РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва РХТУ им. Д.И. Менделеева.

125047, Москва, Миусская пл.,9. Факс: (095)200-42-04; тел. (095)978-61-95;

 

Сульфатные электролиты меднения находят широкое применение как в производстве печатных плат, так и для декоративной обработки деталей из металла и пластмасс.

Процесс блестящего меднения широко используется для нанесения многослойных покрытий. Благодаря высокой выравнивающей способности электролита, достижение необходимого уровня блеска происходит при значительно меньшей толщине, что снижает затраты гальванического производства.

В том случае в сульфатных электролитах меднения применяются добавки RV и БС, которые обеспечивают получение зеркально-блестящих покрытий в широком диапазоне плотностей тока, а также несколько повышают рассеивающую способность электролитов.

Было установлено, что в присутствии этих добавок блестящие покрытия меди осаждались при плотностях тока выше 5 А/дм² с выходом по току 99-10%.

Для получения блестящих медных покрытий в производстве печатных плат используются сульфатные электролиты с добавками BL и BL-СТ (Atotek), а также добавки RV-P и RV-PK («Хемета»). Высокая рассеивающая способность этих электролитов позволяет получать качественные равномерные покрытия в отверстиях при малых соотношениях их диаметра к толщине печатных плат.

Из этих электролитов качественных покрытия осаждаются в интервале плотностей тока от 0,5 до 2,0 А/дм² с выходом по току >100%.

В данной работе была исследована рассеивающая способность сульфатных электролитов меднения, рассчитаны поляризуемость и показатель рассеивающей способности в зависимости от плотности тока. Составы исследуемых электролитов приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Составы исследуемых электролитов, применяемых для получения медных зеркально-блестящих покрытий

№ электролита	1	2	3 (св.добавка)	4	5 (св.добавка)
CuSO4*5H2O, г/л	200	200	200	200	200
H2SO4, г/л	50	50	50	50	50
NaCL,мг/л	---	40	40	---	---
RV,мл/л	---	4,0	4,0	---	---
HCL,мг/л	---	---	---	30	30
БС,мл/л	---	---	---	3,0	3,0
Условия проведения электролиза
Температура,С 18-25; Плотность тока, А/дм2 0,5-5,0

 

Таблица 2. Составы исследуемых электролитов, применяемых для производства печатных плат.

№ электролита	6	7 (проработ)	8 (св.пригот)	9
CuSO4*5H2O, г/л	80	80	80	80
H2SO4, г/л	200	200	200	200
NaCL,мг/л	---	40	40	40
BL,мл/л	---	1,0	1,0	---
BL+CT,мл/л	---	8,0	8,0	---
RV-P,мл/л	---	---	---	5
RV-PK, мл/л	---	---	---	0,1
Условия проведения электролиза
Температура,С 18-25; Плотность тока, А/дм2 0,5-2,0

 

Рассеивающая способность сульфатных электролитов меднения была измерена на разборном катоде в щелевой ячейке Моллера. Для выше приведенных электролитов были рассчитаны поляризуемость электрода и показатель рассеивающей способности. Полученные данные сведены в табл. 3.

Таблица 3. Влияние плотности тока на поляризуемость, показатель рассеивающей способности и РСт сульфатных электролитов меднения.

№ электролита	ik,A/дм2	∆E/∆i, В*см2/А	æ, Ом-1*см-1	Ri, см	РСт,%
1	0,5	2,4	0,161	0.3864	21
	1	1,4	0,161	0,225	20
	1,5	1,0	0,161	0,161	19
	2	0,8	0,161	0,1288	19
	3	0,6	0,161	0,0966	19
2	0,5	3,0	0,161	0,4830	25
	1	1,6	0,161	0,2546	20,5
	1,5	1,0	0,161	0,161	20,5
	2	0,8	0,161	0,1288	18,5
	3	0,8	0,161	0,1288	18,4
3	0,5	4,6	0,161	0,7406	31,5
	1	2,0	0,161	0,322	28
	1,5	1,0	0,161	0,161	25
	2	0,8	0,161	0,1288	22,5
	3	0,8	0,161	0,1288	21,5
4	0,5	2,6	0,161	0,4186	30,5
	1	2,4	0,161	0,3864	28,5
	1,5	0,64	0,161	0,1030	18,8
	2	0,6	0,161	0,0966	18,19
	3	0,4	0,161	0,1288	---
5	0,5	4,8	0,161	0,7728	36,7
	1	2,0	0,161	0,322	28,5
	1,5	1,6	0,161	0,2576	28
	2	1,2	0,161	0,1932	27,09
	3	0,8	0,161	0,1288	---
6	0,5	2,6	1,121	2,9146	31,9
	1	1,0	1,121	1,121	28,3
	1,5	1,0	1,121	1,121	28,5
	2	1,0	1,121	1,121	28,95
	2,5	2,4	1,121	2,690	---
7	0,5	6,6	1,121	7,3986	66
	1	4,6	1,121	5,1566	60,2
	1,5	4,8	1,121	5,380	60,5
	2	4,4	1,121	4,9324	59,9
	2,5	9,6	1,121	10,76	---
8	0,5	9,2	1,121	10,31	68,5
	1	5,2	1,121	5,829	66
	1,5	4,8	1,121	5,380	63,5
	2	5,4	1,121	6,053	64,7
	2,5	10,2	1,121	11,434	---
9	0,5	10,6	1,121	11,8	68
	1	5,2	1,121	5,829	57
	1,5	5,2	1,121	5,829	55
	2	5,0	1,121	5,605	55
	2,5	7,6	1,121	8,519	---

Из данных таблицы видно, что наилучшей рассеивающей способностью обладают электролиты, применяемые в производстве печатных плат: 65-68% с добавкой «Atotek» и 55-68% с добавкой «Хемета». Электролиты с добавкой “RV” для получения зеркально-блестящего медного покрытия имеют рассеивающую способность 28-31% при достаточно высокой выравнивающей способности – 80-90%.

С помощью анализатора органических добавок в электролитах «Кориан-3» было установлено, что при длительной работе электролитов и при длительном их хранении концентрация органических добавок в растворе уменьшалась, а это в свою очередь, приводило к снижению рассеивающей способности сульфатных электролитов меднения. При этом пластичность медных осадков понижалась.