Способ гальванического меднения
Изобретение относится к гальваностегии , в частности к способам нанесения электролитических медных покрытий, и может быть использовано при изготовлении печатных плат. Цель изобретения - одновременное снижение шламообразования анодов и повышение выравнивающей способности электролита. Процесс меднения ведут при наличии в сернокислом электролите трифенилметанового красителя, сернокислый раст вор (рН 1,5-2) которого предварительно выдерживают при 40-45° в течение 2-2.5 ч. В качестве трифенилметанового красителя вводится основной ярко-зеленый в количестве 0,005-0.03 г/л или кислотный фиолетовый С в количестве 0,005-0,03 г/л. Предварительная обработка трифенилметановых красителей позволяет перевести их в форму, способную образовывать комплексы с ионами одновалентной меди, что препятсвует их диспропорционированию до элементарной меди. В результате устраняется возможность появления мелкодисперсного шлама. Указанные комплексы, адсорбируясь на поверхности катода, способствуют выравниванию покрытия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. w Ё
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАР CT В Е ННЫ Й КОМИТЕТ ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКН1 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637041/02 (22) 12.01.89 (46) 07.09.91. Бюл. ¹ 33 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) О.В,Походенко, А.А.Гапонов, Е,М.Говорова, В.В,Трофименко, Ю.М.Лошкарев и В.П.Житник (53) 621.357.7:669.387(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1399376, кл. С 25 О 3/38, 19.12,86, Авторское свидетельство СССР N 444828. кл. С 25 0 3/38, 28.12.70. Авторское свидетельство СССР ¹ 424915, кл. С 25 О 3/38, 13.07.71. (54) СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к способам нанесения электролитических медных покрытий, и может быть использовано при изготовлении печатИзобретение относится к гальваностегии. в частности к способам нанесения электролитических медных покрытий, и может быть использовано при изготовлении печатных плат, Цель изобретения — одновременное снижение шламообрчзования и повышение выравнивающей способности электролита. Для уменьшения заг рязнения электролита шламом вводяг в состав раствора предварительно обрзб»анные трифенилметановые краси еiv. о орые, образуя с ионами одновллентнои .Ли устойчивые „„, Ж „„1675397 А1 ных плат. Цель изобретения — одновременное снижение шламообразования анодов и повышение выравнивающей способности электролита. Процесс меднение ведут при наличии в сернокислом электролите трифеHèëìåTàíîвого красителя, сернокислый рас1вор(рН 1,5 — 2) которого предварительно выдерживают при 40 — 45 в течение 2 — 2.5 ч. В качестве трифенилметанового красителя вводится основной ярко-зеленый в количестве 0,005-0.03 г/л или кислотный фиолетовый С в количестве 0.005 — 0,03 r/ë. Предварительная обработка трифенилметановых красителей позволяет перевести их в форму, способную образовывать комплексы с ионами одновалентной меди, что препятсвует их диспропорционированию до элементарной меди. В результате устраняется возможность появления мелкодисперсного шлама, Указанные комплексы, адсорбируясь на поверхности катода, способствуют выравниванию покрытия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. комплексы, одновременно влияют на катодный процесс и, соответственно, на многие показатели качества покрытия. В качестве трифенилметановых красителей в сернокислый электролит меднения вводятся основной ярко-зеленый в количестве 0,005 — 0,03 г/л или кислотный фиолетовый С в количестве 0,005 — 0,03 г/л. Для предварительной обработки трифенилметановых красителей сернокислый раствор (рН 1,5 — 2) красителя выдерживают при 40 — 45 С в течение 2 — 2,5 ч. Окраска красителя при этом изменяется от темно-фио1675397 кислотный фиолетовый С 6 ) а„50 ) N(CH3)2 20 Они вводятся в состав известных в технологии печатных плат электролитов меднения. При повышенной температуре в кислой среде происходит присоединение протонов 25 к атомам азота, что приводит к образованию более активной к комплексообразованию с ионами одновалентной меди формы красителя, например - N (СНз)2 + Н - N -(СНз)2 + + 1 30 Н Составы электролитов приведены в табл. 1. Все приготовленные электролиты прорабатывают с фосфоросодержащими анодами АМФ при анодной плотности тока 2 А/дм . Продолжительность проработки анодов — 20 А ч/дм, после чего определя2 ют количество шлама. Проводят трехкратную фильтрацию растворов через предварительно взвешенные плотные фильтры, которые затем тщательно отмывают от электролита и высушивают. По разности веса фильтров до и после фильтрования определяют количество шлама и пересчитывают на 1 дм по2 верхности анода. Для определения пластических (относительного удлинения p ) и прочностных (предела прочности на разрыв ст ) свойств получают катодные покрытия до и после проработки анодов. летового или темно-зеленого до светло-желтого. Кроме того„достигается полное преврагцение красителя в другую форму (цвет раствора красителя светло-желтый), что позволяет получать максимальное снижение 5 шламообразования. Используемые красители имеют следующие структурные формулы: yX + . сР ((С2Н )2-й - /- С вЂ” 14 - (С2Н ) ) 10 основной ярко-зеленый Проработку электролитов и получение катодных осадков выполняют при 20 — 22ОC. Комплексообразование обработанных красителей с ионами одновалентной меди доказано методом изучения коррозии меди в растворах с красителями и без них. Выравнивающую способность электролитов с добавками предварительно обработанных красителей определяют профилометрическим методом, заключающимся в измерении шероховатости образцов до и после покрытия при помощи прибора профилографапрофилометра (тип А, модель 252). Полученные данные сведены в табл. 2. Как видно из табл. 2. при введении в электролит меднения предварительно подготовленных красителей основного ярко-зеленого и кислотного фиолетового С количество анодного шлама уменьшается в 2-3 раза, что приводит к улучшению пластических и прочностных свойств катодных осадков. Одновременно повышается выравнивающая способность электролита, что особенно важно при меднении отверстий печатных плат. Оптимальная концентрация красителей 0,005-0,03 гl л, После очередной очистки электролита активированным углем вводят первоначальное количество красителей. Другие важные показатели процесса (производительность и рассеивающая способность растворов. электропроводность, твердость и блеск покрытий) не изменяются, Формула изобретения 1, Способ гальванического меднения, включающий использование сернокислых электролитов, отличающийся тем, что, с целью одновременного снижения шламообразования анодов и повышения выравнивающей способности электролита, процесс осаждения ведут при наличии в электролите трифенилметанового красителя, сернокислый раствор (рН 1,5 — 2) которого предварительно выдерживают при 40-45 С в течение 2 — 2,5 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве трифенилметанового красителя вводится основной ярко-зеленый в количестве 0,005-0,03 г/л. 3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве трифенилметанового красителя вводят кислотный фиолетовый С в количестве 0,005-0,03 г/л. 1675397 Таблица 1 Компоненты Состав злект слита г/л 0.03 0.1 1.0 Медь сернокислая Серная кислота Натрий хлористый Полиакриламид Акриловая кислота Препарат ОС-20 Динатриевая соль дитиобисбензолсульфокислоты Краситель кислотный Краситель основной Трифенилметановый кра- . ситель: основной яркозеленый фиолетовый С гексен — 5 — овая кислота (по известному способу) циклогексен-3-карбоновая кислота (по известному способ 0,03 0,1 1,0 0,04 0,04 0,1 0,1 0,05 0,01 0,01 0,05 0,01 0,01 0,005 — 0.3 0,005-0,3 0,1 — 0,54 0,1 — 0,3 Таблиц а 2 Комплексообраэова личест- Основные физико-механические тель> г/л шлама> свойства катодных покрытий дм (поспроратки ано20А. ч/дм Электро лит Выравнивающая способность элекзролита, Х После проработки анода о проработки ано,кг/мм,/>>Х g >кг/мм Р>Z Трифеннлметановый красиосновной ярко-зеленый обработанный 0,005 0,01 0,03 без обработки О, 03 Кислотный фиолетовый С обработанный О, 005 0,01 О, 003 без обработки 0,03 Гексен-5-оная кислота О, 1-0,5 Цикло гексе н-3-кар боно вая кислота О, 1-0,3 54 58 59 7,7 30 8,0 35 8>0 33 5,7 33 8,0 8,4 8,1 8,0 59 59 0,1 0,07 0> 08 0,19 7,0 29 7,9 30 7,8 28 5,0 30 8,4 8,5 8,6 8,2 57 59 58 58 57 58 0,11 0,09 0,08 0,21 4,6-4,8 10 6,9-7,4 11 5,6-5,9 37-40 7>8-8,4 54-56 О, 06-0, 08 42 55-55,5 0>08-О,11 Составитель Н. Нечитайло Редактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 2979 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
