Гальванические покрытия диэлектриков - Мелащенко Н.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Цвет свежего осадка Внешний вид .
Плотность, г/см3 ....
Содержание меди, % .
Микротвердость, МПа
Температура плавления, °С .
Предел прочности при растяже нии, МПа.....................
Относительное удлинение, %
Относительное удлинение после термообработки в гелиевой ат мосфере при температуре больше 300 °С, %....................
Внутренние напряжения, МПа
От бледно-розового до светло-коричневого
Матовый или полубле-стящий
8,63
97,7
900—1200
1085
340—410 2,8—4,2
7-
12-
¦14
Механические свойства толстослойных осадков меди (порядка 25 мкм), полученных при 70±5 °С со средней скоростью 4,5 мкм/ч из трилонового раствора (CuS04 • 5Н20 — 10 —12 г/л, трилон Б — 20 — 24 г/л, NaOH — 9,6— 10 г/л, K3Fe(CN)6—0,03 г/л, 2,2/-дипиридил—0,01 г/л, формалин (37 %-й) —10 мл/л), приведены в табл. 25.
Накопление примесей в процессе длительной эксплуатации растворов снижает механические свойства меди.
Удельное электрическое сопротивление медных покрытий, получаемых химическим способом, значительно выше, чем у чистой металлургической меди (1,7 мкОм- см). Оно зависит от состава раствора, толщины и состава покрытия (табл. 26).
Большинство покрытий, полученных из растворов, не содержащих стабилизирующих добавок, имеют удельное
75
25. Зависимость механических свойств меди от продолжительности работы раствора химического меднения
Продолжительность работы раствора, ч Относительное удлинение, % Предел прочности при растяжении, МПа
1—6 2,83 289,1
7—12 4,66 334,2
13—18 4,46 245,0
19—24 2,79 174,0
25—30 1,60 125,1
31—36 2,21 243,8
26. Удельное электросопротивление медных покрытий, полученных на шероховатом стекле из раствора на основе состава № 1*
Комплексообразователь и его концентрация, ммоль/л рн Продолжительность меднения, мин Толщина покрытия, мкм Удельное поверхностное сопротивление, Ом Удельное объемное сопротив- ление, мкОм-см
10 0,13 2,0 26
12,5 20 0,24 0,80 19
30 0,42 0,40 17
30 0,5** 0,076 3,8
Сегнетова соль—80 60 0,83 0,12 10
10 0,20 0,66 13
20 0,52 0,17 8,8
13,0 30 30 0,76 0,49** 0,13 0,074 9,9 3,6
60 1,0 0,07 7,0
30 0,64 0,08 5,1
Трилон Б—100 12,5 30 0,70** 0,048 3,3
60 1,15** 0,03 3,4
Глицерин—160 12,5 30 30 1,03 1,03** 0,046 0,040 4,7 4,1
Триэтаноламиц—100 13,0 30 0,87 0,077 6,7
* См. табл. 27.
** Покрытие не содержит никеля.
76
27. Составы (г/л) растворов
и режимы химического меднения
Компоненты и Номер раствора
параметры 1 2 3 4 5 1 6
Медь сернокислая 25—35
CuS04 • 5Н20 Калий-натрий виннокислый (сегнетова соль) KNaC4H406- 7 6—10 10—15 -10 10—15
•4Н20 Натрий лимоннокислый трех-замещенный ШзСбНбОу • 22,5 40—50 50—60 -40 60—70
• 5,5Н20 — — — — —
Трилон Б — — — — — 50-70
Натрия гидро-
окись NaOH Формалин Н2СО (37%-й), 4,5 8—10 10-15 7—8 10—15 18—20
мл/л Никель двухлористый 26 8-10 10-15 13—14 15—20 20—30
№С12-6Н20 2 — 2—3 — 2—3 —
Натрий углекис-
лый Na2C03 Натрия тиосульфат (натрий серноватисто- 2 2—4 2-3 0,0005- 0,0005— 2—3 0,0005—
кислый) Na2S203 или 0,001 0,001 0,00075
Тиомочевина
(NH2)2CS Натрия диэтил-дитиокарбамат C5Hi0NS2Na • 0,0005— 0,001 0,01 —
зн2о — — — 0,15 —
Добавка, мл/л — 0,8— 1,0* — — —
Кислотность, pH 12,1— 12,2— 12,2— 12,4— 12,2— 12,6—
12,2 12,5 12,8 12,6 12,3 12,8
Температура, °С 18—25 18—25 18—25 18—25 18—25 18—25
77
Продолжение табл. 27
Компоненты и Номер раствора
параметры 1 | 2 1 3 4 5 6
Скорость покрытия, мкм/ч ? О 1 4*- О О СЪ 4*. 1 0,8-1 -1,0 1,0—1,2 4-5
Плотность загрузки, дм2/л 1,5— 1—2 2,0 2,0-2,5 1,5-2,0 3—4 -1
Продолжительность, мин 20—40 15—25 10—20 10—20 10—15 2-7
* Раствор состава, г/л: калий цианистый KCN . . . 2- селен Se 1 ** Раствор состава, г/л: натрия диэтилдитиокарбамат этилендиамин NH2CH2CH2NH2 — калий железнстосинеродистый K.4Fe(CN)6 ¦ ~ -4 1.7 33,3 11.7
электросопротивление порядка 3 — 4 мкОм • см. С увеличением концентрации добавок оно может значительно возрастать.
Покрытия, полученные из трилонового раствора с добавками, при толщине в несколько микрометров имеют электросопротивление 6 — 10 мкОм • см, при 10 мкм — 6,8 — 7,2 мкОм • см, при 25 мкм—около 2 мкОм • см.
Осадки из виннокислых растворов имеют удельное электросопротивление 2,3 — 2,6 мкОм • см при толщине 10 —12 мкм и 2,1—2,3 мкОм ¦ см при толщине до 25 — 30 мкм и выше.
Толщина медного подслоя, необходимая для последующего нанесения электрохимических покрытий, составляет 0,1—0,5 мкм. При аддитивном способе изготовления печатных плат (толстослойное меднение) толщина покрытия достигает 25 — 30 мкм.
Составы растворов. Химическое меднение диэлектриков чаще всего производят в растворах № 1 — 6 (табл. 27).
Раствор № 1 (раствор Майерса — Вейна) применяют для создания электропроводного подслоя на гладких поверхностях диэлектриков (преимущественно в гальванопластике). Присутствие в нем соли никеля способствует увеличению прочности сцепления покрытия со стеклом, углеродными волокнами и пластмассами, получению плотных однородных и светлых покрытий с содержанием никеля от 1 до 4 %. Раствор № 2 используют при нанесении электропроводных покрытий на пластмассы. Он содержит небольшие концентрации реагирующих веществ, отличается небольшой скоростью осаждения и высокой стабильностью
