Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Химическое меднение
Химическое меднение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Химическое меднение
Cтраница 1
Химическое меднение находит особенно широкое применение для металлизации диэлектрических материалов с целью декоративной отделки в системе многослойных покрытий, создания слоя против электромагнитного излучения, ухудшающего работу радио-и телевизионных установок. Особенно широко процесс меднения используют в производстве печатных плат. Значительно меньше рассматриваемый процесс применяют для получения медного покрытия на металлических деталях. [1]
Химическое меднение можно представить как электрохимический процесс, протекающий на поверхности металла основы, катодной реакцией которого является выделение меди, а анодной - окисление участвующего в реакции восстановителя. [2]
Химическое меднение заключается в восстановлении меди на активированных поверхностях. Хорошие результаты дает химическое меднение отверстий с наложением ультразвукового поля. Химически медненые платы обрабатывают в растворе едкого натрия ( 10 - 15 %) при 60 - Ь70 С до полного раздубливанпя желатина. Последний смывают горячей водой. [3]
Химическое меднение можно провести восстановлением соли меди, например СиС12 гидразином, который окисляется до воды и азота. [4]
Химическое меднение производят в щелочных растворах, которые содержат соли двухвалентной меди, восстановитель ( обычно формалин), щелочь для поддержания оптимальной величины рН ( процесс протекает в сильно щелочной среде), комплексообразователи и стабилизаторы. Покрываемая поверхность должна обладать - свойствами, катализирующими реакцию восстановления меди. В качестве катализаторов используют серебро, золото, платину, палладий, иридий, родий, осмий, которые, будучи нанесены тонким слоем на обрабатываемую поверхность, активируют ее, способствуя осаждению первоначального слоя меди. Далее процесс восстановления меди протекает автокаталитически. [5]
Химическое меднение, гальваническое меднение и серебрение осуществляют в специальных ваннах, выполненных из кислотостойких материалов. При химическом меднении используют растворы, содержащие сернокислую медь, хлористый никель, сегнетову соль, едкий натр и 33 % - ный формалин. Слой химически осажденной меди в отверстиях должен быть плотным, без разрывов и царапин. Гальваническое осаждение меди производят обычно сразу же после химического меднения во избежание окисления химической меди. [6]
Химическое меднение является первым этапом металлизации поверхностей подложек и стенок отверстий. [7]
Химическое меднение, основанное на восстановлении меди из растворов ее соли под действием восстановителей, используется для получения первичного металлического слоя на диэлектрических материалах. В качестве восстановителя меди применяют формалин, гидразин, гипофосфиты, однако промышленное применение получил формалин. [9]
Химическое меднение является одним из немногих способов получения композиционных материалов на основе меди и его сплавов, армированных углеродным волокном. Введение углеродных волокон в медные сплавы целесообразно в некоторых случаях, когда требуется материал с высокими электро - и теплопроводностью, близкими к соответствующим характеристикам меди, но более прочный, с более низким температурным коэффициентом линейного расширения. Кроме того, он может служить и хорошим материалом для высокопрочных, самосмазывающихся подшипников трения. Часто химическое меднение используют для улучшения смачиваемости углеродных волокон или нитевидных кристаллов в процессе изготовления композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов методом пропитки жидким расплавом, либо в качестве подслоя на этих упрочните-лях, образующего плавящуюся эвтектику в контакте с металлом матрицы, используемым в виде тонких фольг при горячем прессовании. [10]
Химическое меднение металлов пока не имеет широкого распространения, так как механические свойства химически полученной меди хуже, чем электрохимической, и поэтому химическое меднение металлов ограничено специальными случаями. [11]
Химическое меднение стали в щелочных цианистых растворах производят также при завешивании стальных деталей в подщелоченный раствор, содержащий медноцианистые комплексные соли калия или натрия, без тока, в контакте с металлическим алюминием. Контакт осуществляется в форме проволочной, елочной или рамочной подвески для деталей крупных и средних размеров или корзинки ( сетки) для мелких деталей. [12]
Химическое меднение поверхности пластмасс будет рассмотрено в § 5.1. Рассмотрим процесс металлизации керамики. Металлизация вжиганием серебряных паст при производстве волноводных корпусов не рекомендуется, так как она трудоемка, требует специального оборудования и связана с большим расходом серебра при металлизации больших поверхностей. [13]
Химическое меднение заготовок плат осуществляется аналогично операции химического меднения диэлектриков ( см. гл. Особенность процесса химического меднения заготовок печатных плат при комбинированном способе изготовления плат заключается в том, что наличие открытой медной фольги на заготовках при химическом меднении обусловливает необходимость применения аммиачного раствора хлористого палладия при активировании или совмещенного раствора ( см. табл. 115), кроме того на поверхность медной фольги осаждается химически восстановленная медь, что влечет за собой повышенный расход меди и применение механических способов зачистки для удаления слабо сцепленного медного слоя. [14]
Химическое меднение элементов проводящего рисунка печатных плат включает операции активирования диэлектрика с целью создания у его поверхности каталитических свойств к реакции восстановления меди из растворов ее солей. Обычно это достигается совмещенным или раздельным сенсактивированием в растворах, содержащих соли двухвалентного олова и палладия. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Химическое меднение - Справочник химика 21
Образцы, обезжиренные в растворах обычного состава (см. приложение II, табл. 1), подвергают травлению (раствор № 1, табл. 15.1), а затем обработке в сенсибилизаторе и активаторе (каждая операция примерно 5 мин). После каждой операции образцы промывают холодной дистиллированной водой. Затем на них наносят покрытие по следующей схеме 1) химическое меднение 20—30 мин 2) промывка холодной водой 3) электроосаждение меди на толщину 15—20 мкм (время осаждения рассчитать, принимая выход по току равным 100 %) 4) промывка холодной, а затем горячей водой 5) сушка. Готовят параллельно 2—3 образца. [c.102]
Аддитивный способ заключается в создании проводящего рисунка посредством металлизации достаточно толстым слоем химической меди (25—35 мкм), что позволяет исключить применение гальванических операций и операции травления. Исходным материалом при этом служит нефольгированный диэлектрик. Исключение вышеуказанных операций позволяет существенно уменьшить ширину проводников и зазоры между ними, что, в свою очередь, обеспечивает возможность увеличения плотности монтажа на платах. Кроме того, как показал опыт, применение этого метода на ряде фирм США способствует снижению стоимости плат на 15—20 %, а также расходов химикатов, сокращению производственных площадей и состава оборудования. До 10 % плат, производимых в Европе и США, изготавливаются по аддитивному методу. Этот способ требует применения стабильных в работе скоростных растворов химического меднения. [c.106]
Палладий в рекомендованном растворе находится в виде прочного комплексного соединения, поэтому контактно на медной фольге не выделяется. После промывки водой заготовки переносят в раствор для химического меднения (см. табл. 15.2, раствор № I). В процессе меднения образцы, закрепленные на проволочках, периодически покачивают. По окончании меднения (15—20 мин) образцы промывают и переносят в ванну гальванического меднения (табл. 15.2, раствор № 2) для нанесения слоя меди толщиной 3—5 мкм ( затяжка меди в отверстиях). Затем на промытую и высушенную поверхность наносят защитный рисунок через сетчатый трафарет. Для этого образец устанавливают на фиксирующие шпильки трафаретной рамки и накладывают сетчатый трафарет при этом отверстия на заготовке платы должны точно совпадать с площадками на трафарете, защищающими отверстия от попадания в них краски. Защитный рисунок на заготовке получают путем продавливания через сетчатый трафарет с помощью резинового шпателя (ракеля) гальваностойкой краски для трафаретной печати марки СТ-3-13. Затем краску просушивают при 80—90 °С в течение 1,0—1,5 ч. [c.107]
Определите а) конечные концентрации медного купороса, формальдегида и едкого натра в ванне б) долю затрат формальдегида на парциальные процессы при химическом меднении. [c.196]
Решение. 1. Парциальные процессы при химическом меднении могут быть выражены условными уравнениями [c.196]
В табл 105 приведены составы растворов дчя химического меднения [10, 41]. [c.203]
Из-за расширения потребности в профилированных металлических изделиях, нуждающихся в покрытии внимание уделяется и химическому меднению железа, стали, алюминия и некоторых других металлов Кроме того, медь эластичнее полученного химическим путем никеля и химическое меднение может осуществляться на холоду Химическое меднение используется в гальванопластике, а также для защиты отдельных участков стальных деталей при цементации [c.74]
В настоящее время существуют несколько теорий, объясняющих механизм процесса Процесс химического меднения основан на восстановлении меди из ее комплексной соли формальдегидом в щелочной среде по уравнению [c.74]
Для объяснения каталитического влияния металлической поверхности на процесс химического меднения предложена также электрохимическая теория по которой на отдельных участках поверхности катализатора происходит катодное восстановление Си(II) и анодное [c.74]
Составы растворов химического меднения [c.75]
На основании промышленного опыта применения растворов химического меднения при металлизации диэлектриков и в производстве печатных плат рекомендуются растворы составы которых представлены в табл 23 [c.76]
Химическое меднение металлов пока не имеет широкого распространения так как механические свойства химически полученной меди хуже чем электрохимической и поэтому химическое меднение металлов ограничено специальными случаями [c.76]
В растворах химического меднения после длительного хранения происходит разложен е формальдегида по реакции Канниццаро [c.77]
Химическое меднение можно осуществить путем разбрызгивания раствора с помощью специального пистолета-распылителя Процесс пульверизации позволяет наносить слой меди на изделия погружение которых в ванну затруднительно из-за больших габаритов или по каким либо Другим причинам При меднении путем пульверизации всегда применяют два различных раствора которые с помощью двухствольного пистолета по двум его каналам подаются к определен ному участку поверхности изделия где и смешиваются [c.78]
Приготовление и корректирование растворов химического меднения [c.79]
Шалкаускас М. И., Розовский Г. И. Исследование математическим методом планирования эксперимента скорости химического меднения.— Заводская лаборатория , 1967, [c.170]
На лабораторных занятиях студенты знакомятся с современными способами изготовления печатных плат (ПП) и протекающими при этсм химическим и электрохимическими процессами. При анализе физико - химических процессов большое внимание уделяется теоретическим основам химического меднения, активации поверхности, особенностям применяемых растворов, получению защитного рельефа, в том числе использования различных фоторезистов [c.50]
В современной радиотехнической промышленности печатные схемы широко используют в радиоприемниках, телевизорах и в большом количестве других электронных приборов. Плата (пластина) с печатной схемой представляет собой изолированное основание, на поверхности которого расположены монтажные проводники в виде металлических полосок. Изготовление плат с печатным монтажом осуществляют различными путями. Один из наиболее распространенных способов заключается в следующем. Изоляционную гетинаксовую плату подвергают пескоструйной обработке, так как шероховатость поверхности улучшает сцепление осаждаемого металла. Затем плату подвергают химическому меднению. После меднения наносят изображение схемы путем горячего тиснения сухих слоев краски или посредством перенесения резиновым валиком слоя краски с печатной формы (клише) на поверхность платы (способ офсетной печати). Далее следует гальваническое наращивание на учаЛках, не покрытых краской, слоя меди толщиной 30—40 мк, который затем электрохимически серебрят. [c.220]
К этой же категории окислителей относятся вещества, содержащие катионы металлов, внешние электронные слои которых лишены валентных электронов. Однако катионы активных металлов (Na , К, Са , А1 и др.) весьма слабо проявляют себя окислителями. Поэтому восстановить их удается преимущественно из расплавов оксидов, гидроксидов, солей катодным действием тока и действием еще более активных металлов. В отличие от упомянутых катионы пассивных металлов (В1 , Аи , Си , Hg + и др.) восстанавливаются довольно легко. 0 свойство их используется в качественном анализе, для металлизации поверхностей и в других целях. Например, технология изготовления печатных схем офсетноэлектрохимическим методом включает процесс химического меднения плат, который основан на способности Си восстанавливаться из растворов комплексных солей при действии формальдегида. [c.182]
Основное внимание в брошюре уделяется химическому никелированию, которое является наиболее распространенным способом нанесения покрытий, а также химическому меднению являющемуся основным процессом при металлизации пластмасс В последнее время практическое применение получили химическое кобальтирова ние и осаждение некоторых драгоценных металлов Существуют также многочислениь е рекомендации составов растворов для нанесения химических покрытий олова, хрома, свинца и некоторых сплавов [c.3]
Для активирования деталей из диэлектрических материалов, сопряженных с металлическими поверхностями (медь, латунь, бронза), рекомендуется раствор 2 содержащий 4 г/л хлористого палладия, 12 г/л трилона Б и 350 мл/л гидрата окиси аммония (25 % ный раствор). В этом растворе палладий находится в виде прочного аммиачно-трилоиатного комплекса, поэтому контактного выделения палладия на металле не происходит Выдержка деталей в ванне активирования составляет 2—3 мин После активирования следует тщательная промывка в воде и затем химическое меднение [c.39]
После предваритечьной подготовки детали из неметаллических материалов подвергают химическому никелированию На ряде предприятий химическое никелироваиие вытесняет химическое меднение вследствие более высокой скорости осаждения стабильности раствора и лучшей адгезии его на некоторых тастыассах (например эпоксидные материалы) В результате активирования частицы металлического никеля становятся в дальнейшем катализаторами процесса никелирования [c.43]
Растворы химического меднения могут быть концентрированные (быстрого действия) и некоицентрированные (медленного действия) Концентрация солей двухаалентной меди, входящих в состав раствора, обеспечивает нужную скорость меднения [c.75]
Для растворения солей меди в щелочном растворе в нем должны присутствовать лиганды которые связывают ноны меди в комплекс С ионами меди образуют комплексы коны гидроксила тартрата оксалата карбоната аммиак глицерин трилон Б и неко торые др Комплексообразователи (лиганды) не только увеличивают растворимость солей меди в щелочной среде но и влияют на Процесс восстановления ионов меди Следовательно вещества образующие прочные комплексы с нонами медн увеличивают устой чивость растворов химического меднения Кроме того комплексо образователи влияют на скорость каталитического восстаноаления меди и на физические свойства получаемого покрытия тотность блеск цвет и т п В качестве комплексообразователей и блеско образующих веществ могут быть использованы также амино уксусные кислоты этиленаминоуксусные кислоты Самые распро [c.75]
Добавки карбоната и аммиака к тартратным или пицериновым растворам меднения увеличивают стабильность этих растворов Кроме того карбонат увеличивает скорость покрытия способствует макси мальному осаждению на деталях и поэтому карбонаты входят в состав большинства растворов химического меднения [c.76]
В присутствии нонов никеля не наблюдается самопроизвольного отслаивания меди, что имеет место при меднении на падкой поверхности в растворе, не содержащем ионов никеля Присутствие ионов никеля даже на шероховатой поверхности повышает сцепление с поверхностью примерно в 1,5 раза В некоторых работах отмечено, что при рН 13 положительное влияние ионов никеля на адгезию покрытия с неметаллической основой значительно ослабевает, а при меднении гладкой поверхности наблюдаются вздутия осадка Химическое меднение осущесталяется после подготовительных операций обезжиривания травления сенсактивирования промывки (см хими ческое никелирование диэлектриков) [c.76]
Практическое применение растворов химического меднения осложняется тем что они являются неустойчивыми, продолжительность их использования иногда не превышает 1—2 ч Неустойчивость растворов проявляется в том, что прн некоторых условиях восстановление Сп(11) начинается ке только на покрываемой поверх ности но и во всем объеме раствора Так как реакция восстановления Си (И) формальдегидом протекает автокаталитически то соли меди и формальдегида быстро и непроизводительно расходуются и ванна выходит из строя [c.77]
Химическое медненне без погружения в ванну можно проводить не только путем разбрызгивания растворов, но и нанесением специального раствора имеющего повышенную вязкость для увеличения времени контакта с поверхностью (например, при вертикальном положении крупногабаритных изделий) Более подробные сведения [c.79]
Растворы химического меднения не пригодны после длительного хранения из-за того, что происходит разложение формальдегида по реакции Канниццаро Для приготоаления раствора в отдельном объеме воды растворяют сернокислую медь и хлористый никель, а в другом объеме калий-натрий виннокислый, гидроксид натрия и углекислый натрий При перемешивании первый раствор вливают во второй и уровень раствора доводят до заданного Стабилизатор и формалин вводят в рабочий раствор за 4—5 мин до процесса меднения, не забывая, что промышленный формалин содержит 40 % основного вещества [c.79]
Полученный раствор химического меднения проверяют на кислотность (pH должна быть 12,2—12 7) При соблюдении pH раствора, наличии стабилизатора и регулировании количества формалина раствор может достаточно долго работать Контроль и корректирование рабочего раствора производятся по данным химического анализа Корректирование раствора проводят обычно в начале работы ежедневно по меди, щелочи и формалину, по сегнетовои соли — один раз в три-четыре дня При корректированин в раствор добавляют в виде концентрированных растворов сернокислую медь, гидроксид натрия и формалин Тиосульфат натрия вводят в конце работы (О 005 г/л) В связи с тем что раствор химического меднения при хранении более суток разрушается его необходимо подкислять серной кислотой (1.1) до pH 5—6 Перед началом работы с помощью гидроксида натрия pH раствора доводят до 12 4 Затем корректируют раствор по всем компонентам по данным химического анализа [c.79]
В отработанном растворе необходимо определить содержание меди и затем ввести в раствор сернокислую медь с таким расчетом, чтобы вся сегнетова соль выпала в осадок в виде виннокислой меди Для этого раствор подкисляют серной кислотой до pH 3 8—4,3, выпавший осадок виннокислой медн промывают холодной водой, высушивают при комнатной температуре Полученный тартрат меди можно использовать для приготовления раствора химического меднения тем самым уменьшив количество вводимой в раствор сегнетовои соли [c.79]
В процессе химического меднения необходимо соблюдать следую шие правила экстуатации ванн [c.80]
chem21.info
Химическое меднение на гипсовой заготовке и другие вопросы . .
Растворы химического меднения приготовляют в виде двух отдельных растворов, которые смешивают непосредственно перед использованием. [2]
Растворы химического меднения не пригодны после длительного хранения из-за того, что происходит разложение формальдегида по реакции Канниццаро. Для приготовления раствора в отдельном объеме воды растворяют сернокислую медь и хлористый никель, а в другом объеме калий-натрий виннокислый, гидроксид натрия и углекислый натрий. При перемешивании первый раствор вливают во второй и уровень раствора доводят до заданного. Стабилизатор и формалин вводят в рабочий раствор за 4 - 5 мин до процесса меднения, не забывая, что промышленный формалин содержит 40 % основного вещества. [3]
Растворы химического меднения при отсутствии специальных добавок по стабильности занимают промежуточное положение между крайне малостабильными традиционными растворами химического серебрения и сравнительно стабильными растворами никелирования, содержащими гипо-фосфит в качестве восстановителя. [4]Зависимость потенциала ф и скорости о образования покрытия от концентрации гидроокиси NaOH ( а, формальдегида СН2О ( б и сернокислой меди CuSO4 5Н2О ( в. продолжительность осаждения т 20 мин. Зависимость потенциала ф и скорости о образования покрытия от концентрации гидроокиси NaOH ( а, формальдегида СН2О ( б и сернокислой меди CuSO4 5Н2О ( в. продолжительность осаждения т 20 мин.
Растворы химического меднения можно также условно разделить на низкоконцентрированные ( менее 20 г / л) и концентрированные ( более 20 г / л) по сернокислой меди. [5]
Растворы химического меднения при отсутствии специальных добавок по стабильности занимают промежуточное положение между крайне малостабильными традиционными растворами химического серебрения и сравнительно стабильными растворами никелирования, содержащими гипофосфит в качестве восстановителя. [6]
Раствор химического меднения содержит 25 г / л CuSO4 - 5h3O, 45 г / л NaOH, 10 г / л формальдегида и ряд других компонентов. [7]
Растворы химического меднения содержат соль двухвалентной меди, восстановитель, вещества для связывания Си ( II) в комплекс, вещества, регулирующие рН раствора, различные добавки. [8]
Из трилоновых растворов химического меднения, содержащих в качестве восстановителя формальдегид или борогидрид и добавку олова ( II), при рН - 12 1 - 4 - 13 0 осаждаются покрытия Си - Sn, содержащие до 20 % ( масс.) олова. С увеличением содержания олова в осадке скорость меднения снижается. Описано также получение покрытий Си - Sn [ до 10 % ( масс.) Sn ] с использованием в качестве восстановителя диметиламиноборана. [9]
В растворах химического меднения при малых концентрациях меди и низких скоростях осаждения процесс восстановления контролируется массопереносом. В этом случае влияние принудительной конвекции велико. При высоких концентрациях ионов и больших скоростях осаждения это влияние ничтожно. Снижение средней скорости осаждения при перемешивании раствора может быть вызвано увеличением диффузии кислорода к поверхности образующегося покрытия и частичной его пассивацией. Необходимо отметить, что перемешивание раствора химического меднения повышает его стабильность. Это связано, по-видимому, со снятием диффузионных ограничений по доставке растворенного кислорода к образующимся в объеме раствора зародышам металлической фазы и пассивацией их поверхности, приводящей к торможению процесса самопроизвольного роста этих зародышей. [10]
В растворах химического меднения может быть использован в качестве восстановителя и гипофосфит. Такой раствор содержит ( г / л): сернокислую медь-35, серную кислоту ( концентрированную) - 50 мл / л, гипофосфит натрия ( 50 % - и раствор) - 1 часть на 1 объемную часть раствора сернокислой меди и серной кислоты; температура процесса 80 С. [11]
Чаще всего растворы химического меднения щелочные и содержат как восстановитель формальдегид ( см. например, [78]), а в растворах химического осаждения никеля, кобальта, железа ( кислых или щелочных) применяют гипофосфит, гидразин, боргид-риды, аминобораны. [12]
Погружение в раствор химического меднения на 20 - 30 мин или в раствор химического никелирования на 10 - 12 мин. [13]
Формальдегид в раствор химического меднения обычно вводят в виде водного раствора - формалина, содержащего 35 - 40 % СН2О и 10 - 15 % метанола, добавляемого для предупреждения полимеризации формальдегида. [14]
Главным недостатком растворов химического меднения является их невысокая стабильность. В процессе меднения ( особенно в растворе, загрязненном механическими примесями) восстановление меди может происходить не только на активированной поверхности диэлектрика, но и в объеме раствора. Выделившаяся в объеме раствора медь, становясь новым центром кристаллизации, приводит к быстрому его разложению и преждевременному выходу из строя. Значительное влияние на работоспособность трилоновых растворов меднения оказывает накапливающийся в них формиат натрия. При достижении концентрации 40 г / л HCOONa раствор изменяет окраску, мутнеет и разлагается. [1]
Сравнение свойств растворов химического меднения и никелирования показывает, что раствор никелирования работает в довольно широком диапазоне рН, причем величину рН можно легко регулировать. Наоборот, раствор меднения работает в узком диапазоне рН, причем величину рН регулировать трудно. [2]
Практическое применение растворов химического меднения часто осложняется их неустойчивостью. Поэтому приходится решать задачи, связанные со стабилизацией растворов, а иногда и регенерацией отработанной ванны. [3]
Учитывая, что раствор химического меднения не допускает никаких загрязнений посторонними веществами и процесс происходит в агрессивной среде, передача ультразвуковых колебаний в жидкость осуществлена при этом через дно сосуда, установленного над вибратором. [4]
Опубликовано много рецептов растворов химического меднения с формальдегидом в качестве восстановителя. [5]
Следовательно, в растворах химического меднения формальдегид присутствует главным образом в виде метилен-гликоля и его аниона. [6]
Следовательно, в растворах химического меднения формальдегид присутствует главным образом в виде метиленгликоля - и его аниона. [7]J. Зависимость скорости меднения от концентрации ЭДТА в перемешиваемом ( кривая 1 и неперемешиваемом ( кривая 2 тартратном 20 - - - - - - - - - - - JO Растворе при рН 12 1. J. Зависимость скорости меднения от концентрации ЭДТА в перемешиваемом ( кривая 1 и неперемешиваемом ( кривая 2 тартратном 20 - - - - - - - - - - - JO Растворе при рН 12 1.
Для практического применения в растворах химического меднения наиболее подходящими следует признать тартрат и ЭДТА. Глицериновые растворы ранее широко использовались в СССР [3], но в последнее время из-за сравнительно низкой стабильности растворов они почти полностью заменены тартрат-ными и трилоновыми; они не применяются и за рубежом. [8]
Для практического применения в растворах химического меднения наиболее подходящими следует признать тартрат и ЭДТА. Глицериновые растворы ранее широко использовались в СССР, но в последнее время из-за сравнительно низкой стабильности растворов они почти полностью заменены тартратными и трилоно-выми; их не применяют и за рубежом. Ввиду высокой начальной скорости меднения глицериновые растворы могут быть более пригодны для однократного использования при меднении мелких деталей в условиях большой степени загрузки. [9]
Поэтому важное значение имеет стабилизация растворов химического меднения. [10]
Практически единственным восстановителем, используемым в растворах химического меднения, является формальдегид. Он доступен и дешев, позволяет получить медные покрытия при комнатной температуре. Си катализирует реакцию восстановления и поэтому при определенных условиях реакция идет лишь на требуемой поверхности, а в объеме раствора медь не восстанавливается. [11]
Практически единственным восстановителем, используемым в растворах химического меднения, является формальдегид. Он доступен и дешев, позволяет получить медные покрытия при комнатной температуре. [12]
Возможно, будет найден простой способ стабилизации растворов химического меднения, но в любом случае останется нерешенной проблема коррозии на границе раздела медь-никель. К тому же малая стойкость к окислению тонкой пленки меди, полученной химическим путем, и, главное, некоторые особенности процесса гальванопокрытия требуют применения подвесок и держателей двух типов. [13]
Дальнейший ход кривых позволяет предположить, что в растворе химического меднения состав, строение и константа неустойчивости комплексов зависят от рН среды. Кроме того, при концентрации NaOH более 1 0 моль / л поверхность пассивирует гидро-ксильный ион. Цвет осадка также зависит от этого фактора; при концентрации NaOH менее 0 75 моль / л осадок светло-коричневый, а при концентрации 1 0 - 2 5 моль / л - розоватый. [14]
Следует отметить, что от стабилизатора зависит и такое своеобразное свойство растворов химического меднения, как дифференциальный рост покрытий. [1]
Когда плотность размещения отверстий на каком-либо участке высока, возможно возникновение замыканий или уменьшение сопротивления изоляции вследствие поглощения диэлектриком растворов химического меднения или осажденного металла. Это может также вызвать коррозию под действием поглощенных химических веществ или газовыделение при пайке. [2]
Для улучшения электрофоре-тического перемещения неметаллических частиц к электроду и облегчения образования КЭП порошки графита и a - BN металлизируют в растворе химического меднения; частицы MoS2 кап-сулируются медью несколько хуже. Применяя лужение, можно капсулировать практически любые частицы. [3]
Из большого числа веществ, образующих комплексы с ионами меди ( II), лишь немногие подходят для успешного применения их в растворах химического меднения. [4]
Для улучшения электрофоретического перемещения неметаллических частиц к электроду и облегчения тем самым образования КЭП [42] порошки графита и a - BN металлизируются в растворе химического меднения; частицы MoS2 капсулируются медью несколько хуже. Лужением удается покрыть любые частицы. [5]
Ионы двухвалентного олова, адсорбированные на поверхности пластмассы в процессе сенсибилизации, затем в растворе активатора восстанавливают ионы серебра, золота или палладия, образуя на поверхности каталитически активную пленку, на которой, как на центрах кристаллизации, начинает осаждаться медь. Поэтому растворы химического меднения позволяют получить покрытие толщиной в несколько микронов - в зависимости от продолжительности меднения и скорости восстановления. [6]
Слой Си2О толщиной в 2 - 3 нм образуется при промывании водой свежеприготовленной поверхности меди. Если опять внести такую поверхность в раствор химического меднения с достаточно высоким рН ( для раствора типа Вейна рН должен быть больше 12 5), то этот тонкий слой Си2О восстанавливается и процесс меднения протекает нормально. При низких рН пленка Си2О может расти и поверхность будет оставаться пассивной. [7]
Слой Си2О толщиной в 2 - 3 нм образуется при промывании водой свежеприготовленной поверхности меди. Если такую поверхность опять внести в раствор химического меднения с достаточно высоким рН ( для раствора типа Вейна рН должен быть больше 12 5), то этот тонкий слой Си2О восстанавливается и процесс меднения протекает нормально. При низких рН пленка Си2О может расти, и поверхность будет оставаться пассивной. [8]
Поэтому для улучшения технологии необходимо было стабилизировать растворы химического меднения или заменить их. [9]
Преимуществом позитивного комбинированного метода по сравнению с негативным является хорошая адгезия проводника, повышенная надежность монтажных и переходных отверстий, высокие электроизоляционные свойства. Последнее объясняется тем, что при длительной обработке в химически агрессивных растворах ( растворы химического меднения, электролиты и др.) диэлектрическое основание защищено медной фольгой. [10]
В этом же направлении влияют добавки малых количеств тиокарбамида, диэтилдитиокарбамата. Однако нужно учитывать, что известные до настоящего времени стабилизаторы не могут намного увеличить срок службы растворов химического меднения. Их нестабильность проявляется, в частности, в самопроизвольном восстановлении Си2 не только на покрываемой поверхности, но и во всем объеме ванны. Из мероприятий, направленных на предупреждение таких явлений, следует отметить: раздельное приготовление и хранение частей раствора, содержащих восстановитель и щелочные компоненты, и смешивание их только непосредственно перед началом меднения; непрерывное или частое периодическое фильтрование; загрузка обрабатываемых деталей в ванну при объемной плотности до 2 5 дм2 / л; перемешивание раствора. При обнаружении в растворе или на стенках и дне ванны следов металлической меди необходимо незамедлительно провести фильтрование, а ванну очистить щеткой, промыть разбавленной азотной кислотой и многократно - проточной водой. [11]
Добавки карбоната и аммиака к тартратным или глицериновым растворам меднения увеличивают стабильность этих растворов. Кроме того, карбонат увеличивает скорость покрытия, способствует максимальному осаждению на деталях и поэтому карбонаты входят в состав большинства растворов химического меднения. [12]
Однако эти результаты можно объяснить тем, что в опытах не регулировалось значение рН раствора, которое при постоянном содержании щелочи уменьшается с увеличением концентраций как Си ( II), так и СН2О, что и приводит к замедлению реакции восстановления меди. Наши данные показывают, что при постоянстве рН и концентраций других компонентов раствора скорость меднения повышается при увеличении концентраций как СН2О, так и Си ( II) до самых больших значений, обычно используемых в растворах химического меднения. [13]
Для процессов восстановления никеля, например, характерны повышенные температуры ( почти до 100 С в кислых растворах), а для процесса химического восстановления меди формальдегидом - температуры 20 - 50 С, причем выбор температурного режима определяется природой лиганда. Химическое меднение в тартратных растворах проводят обычно при температуре от 18 до 30 С, а в растворах на основе ЭДТА - при температуре выше 40 С. Стабильность растворов химического меднения с повышением температуры снижается, поэтому в растворах, работающих при повышенных температурах, всегда содержатся стабилизирующие добавки, которые позволяют получать осадки хорошего качества даже при температурах, более 70 С. [14]
Для процессов восстановления никеля, например, характерны повышенные температуры ( почти до 100 С в кислых растворах), а для процесса химического восстановления меди формальдегидом - температуры 20 - 50 С, причем выбор температурного режима определяется природой лиганда. Химическое меднение в тартратных растворах проводят обычно при температуре от 18 до 30 С, а в растворах на основе ЭДТА - при температуре выше 40 С. Стабильность растворов химического меднения с повышением температуры снижается, поэтому в растворах, работающих при повышенных температурах, всегда содержатся стабилизирующие добавки, которые позволяют получать осадки хорошего качества даже при температурах, более 70 СС. [15]
www.chipmaker.ru
Химическое и гальваническое меднение: состав и подготовка
Современная техника выдвигает жесткие требования к характеристикам конструктивных элементов, во многих случаях эти задачи решает химическое меднение. Использование специальных покрытий поверхностей деталей выгодно экономически, так как гальваническое меднение позволяет понизить металлоемкость изделий из дорогостоящих металлов.
Физико-механические характеристики меди и сферы использования меднения
Плотность меди 8,96 г/см3, атомная масса 693,54, удельное электрическое сопротивление 1,68×10-8 Ом×м, температура плавления +1083°С. На открытом воздухе в присутствии агрессивных химических соединении медь окисляется, при контакте с сернистыми соединениями покрывается пленкой сульфида меди темно-коричневого или серого оттенков. Под влиянием углекислоты и влаги пленка приобретает зеленый цвет, верхний слой состоит из гидрокарбонатов. Медь легко растворяется в растворе азотной кислоты, разбавленная серная кислота на химическое меднение негативного влияния почти не оказывает. Но наличие кислорода увеличивает скорость протекания химических реакций. При наличии открытых пор в покрытии образуется гальванопара, что нужно учитывать при меднении. Железо в этом случае является анодом, коррозионные процессы протекают очень интенсивно.
В связи с такими особенностями, процесс меднения в большинстве случаев должен завершаться дополнительной обработкой поверхностей. Покрытия шлифуются или полируются до зеркального блеска. Медь имеет высокую адгезию с различными металлами: алюминий, серебро, цинк, никель, свинец, хром и т. д. В связи с этими особенностями химическое меднение часто используется для создания подслоя при серебрении, никелировании, хромировании поверхностей деталей. Меднение получило широкое распространение в качестве метода эффективной защиты отдельных участков деталей от появления эффекта науглероживании при процессе цементации. В зависимости от назначения деталей или изделий гальваническое нанесение меди может иметь следующую толщину:
Толщина слоя меди на поверхности обрабатываемых деталей
Сравнительные показатели растворов
В процессе меднения используется большое количество специальных технологических растворов, разделяемых на две большие группы:
- Простой кислый электролит. Из простых применяется фторборатный, кремнефторидный, сульфатный, хлоридный и сульфамидный раствор.
- Комплексный электролит. Преимущественно щелочные, медь присутствует как положительно или отрицательно заряженные комплексные ионы.
График поляризационных кривых осаждения меди из различных типов электролитов
Процесс осаждения в кислых электролитах происходит при высокой плотности по току, они устойчивы, просты по химическому составу. Главными составляющими являются соответствующие кислоты и соли, осадки меди из них достаточно плотны и имеют крупнокристаллическую структуру. Недостатки – непосредственное меднение стали, цинковых сплавов и иных металлов происходит с более низким отрицательным потенциалом, чем медь.
Обработка деталей в комплексных электролитах выполняется за счет комплексных ионов, для них требуется высокая катодная поляризация. Выход по току меньше, что способствует более равномерному осаждению, структура мелкокристаллическая. Используются пирофосфатные, цианидные, аммонийные, триполифосфатные, цитратные и другие растворы.
Способность рассеивания электролитов для меднения
Простые кислые составы
- Сульфатные. Главные компоненты серная кислота и сульфат меди. Сернокислое соединение отличается невысокой электропроводимостью, для повышения параметра добавляется серная кислота. Выход меди по току достигает 100%, на катоде не выделяется водород. За счет повышения концентрации кислоты уменьшается растворимость сульфата, что понижает верхний предел максимально допустимой плотности тока.
Влияние содержания серной кислоты на электропроводность электролита
При перемешивании увеличивается концентрация медных ионов на катодном слое. При повышении температуры возрастает растворимость сульфата меди, электролит повышает кислотность, что приводит к получению мелкокристаллических осадков.
Для улучшения катодной поляризации в электролит добавляются поверхностно активные вещества. Дополнительно они уменьшают образование наростов на острых краях.
Режимы и состав сульфатных электролитов для меднения
Для образования блестящего покрытия используются аноды АМФ, не допускающие образование шлама, или аноды из особо чистой рафинированной меди.
Влияние концентрации меди на плотность тока с перемешиванием (1) и без перемешивания (2). Электролит фторборатный.
Электролит фторборатный.
Для недопущения попадания шлама аноды помещаются в чехлы, изготовленные из кислотоустойчивого материала, дополнительно раствор постоянно фильтруется.
- Фторборатные. Отличаются высокой устойчивостью, гальваническое нанесение получается плотным и мелкокристаллическим, рассеивающие показатели такие же, как при сульфатном меднении. За счет большой растворимости увеличивается плотность тока, осаждать медь непосредственно на детали нельзя.
Состав и режим работы фторборатных электролитов
При непрерывном перемешивании допускается повышать плотность тока. Контроль технологически параметров меднения осуществляется измерением кислотности раствора. Для повышения качества меднения используется карбонат натрия, для понижения медный купорос.
- Нитратные. Электролит используется при гальванопластике, обеспечивает повышенное качество осадка.
Режимы и состав нитратных электролитов
Комплексные электролиты
- Цианидные. Условия обработки значительно отличаются от осаждения из кислых, в них медь существует в виде комплексных ионов, что заметно понижает ее активность. Увеличение плотности тока принуждает катодный потенциал резко смещаться в поле отрицательных значений. Но процесс меднения нельзя производить при увеличенной плотности тока в связи с тем, что выход меди может падать до нуля. Главными компонентами раствора являются свободный цианид натрия и комплексный цианид калия. Во время работы содержание меди понижается из-за недостаточной их растворимости.
Режим и состав цианидных электролитов для меднения
- Пирофосфатные. Медные осадки имеют мелкокристаллическую структуру, гладкие, блестящие или полублестящие. Для улучшения качества обработки и повышения катодной и анодной плотностей может добавляться медный купорос. Катодный потенциал в пирофосфатных растворах имеет более отрицательные параметры, чем у кислотных.
Режим и состав пирофосфатных электролитов
- Этилендиаминовые. Процесс меднения может осуществляться непосредственно по поверхности стали, при низких плотностях тока катодная поляризация достигает больших значений. Рассеивающие характеристики выше, чем у сульфатных, но ниже, чем имеет цианидный раствор.
Режим и состав этилендиаминовых электролитов
Загрузка и выгрузка деталей должна выполняться при минимальной силе тока, в первые 40–50 секунд дается толчок тока, в три раза превышающий рабочие значения меднения.
- Полиэтиленполиаминовые. Во время обработки деталей потенциалы смещаются в поле отрицательных значений, электролит применяется вместо цианидных.
Режим работы и составы полиэтиленполиаминовых электролитов
- Аммонийные. В состав входит аммиак, сульфат аммония и сульфат меди. При невысоких плотностях тока уменьшается выход по току, улучшение меднения осуществляется за счет добавления нитрата аммония. Осадки равномерные по толщине, плотные и полублестящие.
Режимы работы и состав аммонийного электролита
Без специальной обработки поверхностей медные осадки имеют недостаточную адгезию, причина – пассивирование стали раствором аммиака. Улучшение параметров покрытия достигается введением в раствор нитрата меди.Устройство ванны медненияЛинейные параметры и конструктивные особенности должны отвечать требованиям ГОСТ 23738-85. Гальваническая ванна изготавливается из модифицированных особо устойчивых пластиков, конкретные марки подбираются с учетом параметров технологических процессов.
Ванна без кармана. Наиболее простая конструкция, применяется как в отдельности, так и на производственных линиях.
Ванна без кармана
Ванна с карманом. Обработка может выполняться с одновременными процессами удаления верхнего загрязненного слоя электролита.
Ванна с карманом
Конкретный выбор ванны меднения осуществляется в зависимости от особенностей предприятия, характеристик подлежащих меднению деталей и общих производственных мощностей.
Во время проектирования рассчитываются максимальные нагрузки с учетом объема раствора, длина, высота и ширина может изменяться по желанию заказчиков. При необходимости на ванны меднения устанавливается дополнительное оборудование и водопроводная арматура. За счет специальных механизмов улучшается качество процесса меднения. Используемые пластики адаптируются к химическому составу электролита и температурным режимам меднения.
Механическая подготовка поверхностей
Перед меднением с поверхности должна удаляться окалина, заусеницы и раковины. Качество обработки регламентируется положениями действующего ГОСТа 9.301-86. Конкретные параметры шероховатости устанавливаются в зависимости от назначения покрытия. После механической обработки деталей с поверхности должны быть удалены все дефекты, оказывающие негативное влияние на качество меднения. В обязательном порядке удаляется техническая смазка и эмульсия, металлическая стружка, продукты коррозионных процессов и пыль.
Подготовка к меднению производится при следующих технологических операциях:
- Шлифование. Верхний слой деталей снимается абразивными элементами, может быть тонким, декоративным или грубым.
- Полирование. Во время операции сглаживаются мельчайшие выступы, поверхность блестящая зеркальная.
- Крацевание. Для очистки поверхностей применяются металлические щетки.
- Галтовка. Детали обкатываются в специальных колоколах.
- Химическое и электрохимическое обезжиривание. Для обработки используют органические и неорганические растворы.
От качества предварительной подготовки поверхностей во многом зависит процесс меднения и физические показатели осадков.
plast-product.ru
Химическое меднение - Справочник химика 21
из "Нанесение металлических покрытий на пластмассы"
Химическое восстановление меди известно давно. Медное, с зеркальным блеском покрытие на стекле путем нагревания раствора окиси меди с оливковым маслом было получено Фарадеем еще в 1857 г. В последнее время промышленное применение химического меднения приобретает все больший размах. [c.39] Активирование поверхности платы, не обладающей каталитическими свойствами, погружением в растворы хлористого олова и азотнокислого серебра совершспно необходимо. Адсорбированные на иоверхности ионы двухвалентного олова восстанавливают ионы серебра, в результате поверхность покрывается пленкой серебра, являющегося катализатором реакции восстановления меди. Перед загрузкой в ванну химического меднения с поверхности плат необходимо тщательно удалить ионы серебра (лучше всего промыванием с последующей сушкой ), чтобы они не вызывали восстановления меди в растворе. Таким образом, в основе процесса химического меднения лежит каталитическая реакция восстановления меди из комплексов (чаще всего форма.яьдепг-дом). [c.40] Растворы химического меднения приготовляют в виде двух отдельных растворов, которые смешивают непосредственно перед использованием. [c.40] Наркус [50] предложил другой рецепт химического меднения пластмасс, также нашедший широкое применение в производстве печатных схем и декоративных предметов. Этот рецепт пригоден и для последующего электрохимического осаждения любых металлов из обыкновенных кислых растворов. [c.41] Режим активирования температура раствора 20—30° С, продолжительность обработки 1 — 2 мин. Чем выше температура, тем эффективнее действует катализатор восстановления меди — хлористый палладий. [c.41] Каталитическое действие хлористого палладия объясняется тем, что адсорбированные на поверхности ионы двухвалентного олова восстанавливают ионы палладия Р(1 + до мета.чла, который инициирует восстановление меди. [c.41] Процесс медиепггя осуществляется в наклонных, чаще всего стеклянных барабанах, вращающихся со скоростью 5—6 об мин. Для получения рабочего раствора растворы А п Б смешивают в соотнопш-нип 1 1. Рабочий раствор загружается в барабан из расчета —1 л на 1 м металлизируемой поверхности. [c.42] Другой рецептурный вариант, предложенный Наркусом [50], п технологический процесс химического меднения пластмасс приведены в табл. 9. [c.42] Французская фирма Blan предложила новый способ меднения стекла и пластмасс, обладающий рядом технологических преимуществ [13]. [c.42] Указанная фирма поставляет концентрированные растворы мед- (чтя, которые перед исполь.эованием достаточно разбавить дистиллированной водой. [c.42] К раствору А добавляют раствор Б до растворения образовавшегося осадка. Полученный аммиакат меди смешивают сначала с раствором В, а затем с раствором Г. Соотношение растворов А, Б, В и Г в рабочем растворе 1,5 0,5 3,5 1. [c.42] воздух, растворитель, раствор смачивателя и т. д. [c.43]Вернуться к основной статье
chem21.info
ХИМИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ: ООО "НПП Электрохимия"
--> Заказать ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ стали
--> Заказать ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ нержавейки
--> Заказать ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ алюминия
--> Заказать ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ ЦАМ
--> Заказать ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ МЕДНЕНИЕ диэлектриков
В основе химического меднения лежит каталитический механизм, при котором осаждение меди происходит на активированной поверхности и продолжается автокаталитически уже на медном слое. При металлизации диэлектриков по палладиевой классической активации меднение происходит при наличии на поверхности диэлектрика 0,3-0,5 г/м2 палладия.
Для осуществления процесса химического меднения рекомендуется много разнообразных растворов. Состав раствора химического омеднения обычно включает в себя: соль двухвалентной меди (сульфат меди), комплексообразователь, восстановитель (формалин), ускоряющие и стабилизирующие добавки, гидроксид натрия для регулирования рН.
Виды растворов меднения различают по тому, какой используется комплексообразователь: виннокислый раствор химического меднения, трилонатный (этилендиаминтетрауксусный), лимоннокислый, глицериновый и другие растворы меднения.
Наибольшее распространение получил виннокислый раствор химического меднения. Он содержит тартрат калия-натрия (калий-натрий винноксилый, сегнетова соль, соль Рошеля), который образует с ионами меди прочный комплексный анион [CuC4h5O6(OH)2]2-. Значительное распространение получили также трилонатные растворы химического омеднения, содержащие комплексообразователь трилон Б (ЭДТА). Остальные растворы применяются ограниченно.
Кроме формалина в качестве восстановителей в процессе химического меднения могут использоваться гипофосфит, гидразин, боргидрид, однако растворы меднения на их основе уступают растворам с формалином по выраженности автокаталитических свойств у осаждаемой меди, а также по стабильности, и, поэтому, не нашли практического применения.
Стабилизаторами в раствора химического медения могут выступать различные тиосоединения (тиосульфат натрия, тиомочевина, сульфид свинца, цистин, роданин, 2-меркаптобензотриазол, диэтилдитиокарбамат), а также цианистые соединения, роданиды, фенантролины и их производные, полисульфиды, соединения селена, ртути, некоторые окислители ( в т.ч. кислород), высокомолекулярные вещества. На виннокислые растворы химического меднения стабилизирующее действие оказывают аммиак и углекислый натрий.
При химическом меднении происходит следующая реакции:
2h3CO + Cu2+ + 4OH- -->Cu + h3 + 2HCOO- + 2h3O
Она протекает при комнатной температуре и в щелочной среде при рН>10,5. Однако для ее начала на активированной поверхности необходима более щелочная среда (рН>11,0 - 12,5).
Одновременно при восстановлении меди происходит реакция Канниццаро, в результате которой происходит окисление формалина в формиат-ион и метиловый спирт:
2h3CO + OH- --> HCOO- + Ch4OH
Возможна также реакция восстановления двухвалентной меди в одновалентную медь с образованием закиси
2Cu2+ + 5OH- + h3CO --> Cu2O + HCOO- + 3h3O
При увеличении концентрации щелочи скорость побочных реакций увеличивается. При их протекании может расходоваться в 1,5-3 раза больше формалина, чем на реакцию восстановления меди.
В результате протекания вышеприведенных реакций химического меднения в растворе накапливаются сульфат натрия, метиловый спирт и формиат натрия, концентраци ионов меди падает.
На скорость осаждения медного покрытия и устойчивость раствора химического меднения влияет природа комплексообразователя и его концентрация в растворе. Чем выше прочность образующихся комплексов и концентрация комплексообразователя, тем меньше скорость роста осадка меди и тем стабильнее раствор химического меднения.
Повышение концентрации формалина в виннокислых растворах мало влияет на скорость химического меднения.
Значительно большее влияние на скорость осаждения оказывает концентрация ионов меди. По мере увеличения рН возрастает скорость меднения. Она повышается с ростом температуры и при введении некоторых добавок (карбоната натрия, пиридина).
В трилонатных растворах, с введенными добавками диэтилдитиокарбамата натрия, этилендиамина и железосинеродистого (железистосинеродистого) калия, наблюдается почти линейная зависимость скорости химического меднения от концентрации соли меди. При снижении концентрации формальдегида в растворе химического меднения ниже 10 г/л значительно замедляется начало процесса.\
С повышением температуры скорость химического медения возрастает с одновременным снижением их стабильности.
Удельное электрическое сопротивление химически осажденной меди выше, чем у металлургической и зависит от состава раствора химического меднения.
Главным недостатком растворов химического меднения является их невысокая стабильность. В процессе химического медения (особенно если раствор загрязнен механическми примесями) восстановление ионов меди может происходить и в объеме раствора. Этому способствует и примесь закиси меди. Выделившаяся в растворе медь при этом будет образовывать новые центры кристаллизации и раствор химического меднения довольно быстро разложится и выйдет из строя.
Увеличение стабильности растворов химического меднения можно применять следующие способы:
1. Поддерживать кислотность и концентрацию стабилизаторов в установленных пределах.
2. Не допускать превышение оптимальной плотности загрузки
3. Не допускать присутствия в растворе металлических поверхностей, кроме покрываемых
4. При химическом омеднении диэлектриков исключить возможность заненсения активатора в ванну химического меднения
5. Удалять механические примеси из раствора механическим фильтрованием
6. Перекачивать раствор в конце смены в запасную емкость, после чего очищать старую
7. Использовать перемешивание раствора химического меднения сжатым воздухом
8. Использовать покачивание штанг с омедняемыми деталями.
9. Исключать образование газовых мешков на в омедняемых деталях
10. Удалять металлические остатки с подвесок
Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия" Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс "Оригинальные тексты"
zctc.ru
Химическое меднение диэлектриков - Справочник химика 21
Аддитивный способ заключается в создании проводящего рисунка посредством металлизации достаточно толстым слоем химической меди (25—35 мкм), что позволяет исключить применение гальванических операций и операции травления. Исходным материалом при этом служит нефольгированный диэлектрик. Исключение вышеуказанных операций позволяет существенно уменьшить ширину проводников и зазоры между ними, что, в свою очередь, обеспечивает возможность увеличения плотности монтажа на платах. Кроме того, как показал опыт, применение этого метода на ряде фирм США способствует снижению стоимости плат на 15—20 %, а также расходов химикатов, сокращению производственных площадей и состава оборудования. До 10 % плат, производимых в Европе и США, изготавливаются по аддитивному методу. Этот способ требует применения стабильных в работе скоростных растворов химического меднения. [c.106]
Химическое меднение нашло щирокое применение при изготовлении печатных плат из стеклотекстолита, гетинакса и других диэлектриков, а также при изготовлении медных зеркал. Существующие формальдегидные растворы для химического меднения обеспечивают получение качественных покрытий толщиной до 1 мкм. [c.73]
За последние 15—20 лет химическое меднение стало распространенным методом металлизации диэлектриков (пластмасс, керамики), проводимой как в функциональных, так и в декоративных целях. Особенно широко оно используется при изготовлении печатных схем, главным образом для металлизации сквозных отверстий двухсторонних печатных плат. Меднение применяют и для металлизации таких материалов, как углеродные волокна, графитовый порошок. [c.95]
Химическое меднение заготовок плат осуществляется аналогично операции химического меднения диэлектриков (см. гл. 12 справочника). Особенность процесса химического. меднения заготовок печатных плат при комбинированном способе изготовления плат заключается в том, что наличие открытой медной фольги на заготовках при химическом меднении обусловливает необходимость применения аммиачного раствора хлористого палладия при активировании или совмещенного раствора (см. табл. 115), кроме того на поверхность медной фольги осаждается химически восстановленная медь, что влечет за собой повышенный расход меди и применение механических способов зачистки для удаления слабо сцепленного медного слоя. Химическое меднение может производиться в любом из растворов, приведенных в табл. 115. [c.218]
Современное состояние проблемы химического меднения диэлектриков освещено в брошюре Г. И. Розовского, [c.40]
В присутствии нонов никеля не наблюдается самопроизвольного отслаивания меди, что имеет место при меднении на падкой поверхности в растворе, не содержащем ионов никеля Присутствие ионов никеля даже на шероховатой поверхности повышает сцепление с поверхностью примерно в 1,5 раза В некоторых работах отмечено, что при рН 13 положительное влияние ионов никеля на адгезию покрытия с неметаллической основой значительно ослабевает, а при меднении гладкой поверхности наблюдаются вздутия осадка Химическое меднение осущесталяется после подготовительных операций обезжиривания травления сенсактивирования промывки (см хими ческое никелирование диэлектриков) [c.76]
На основании промышленного опыта применения растворов химического меднения при металлизации диэлектриков и в производстве печатных плат рекомендуются растворы составы которых представлены в табл 23 [c.76]
Для придания поверхности пластмасс каталитических свойств, обеспечивающих начальное протекание реакции при процессах химического меднения или никелирования, выполняют операции сенсибилизации и активирования. Эти операции производят последовательным погружением пластмассовых деталей в раствор хлорида олова и после промывки водой — в раствор хлорида палладия. При этом на поверхности диэлектрика происходит восстановление палладия хлоридом олова по реакции [c.83]
Технология изготовлеиия печатных плат состоит в следующем [21]. На поверхность медной фольги наносят фоторезист экспонируют печатную схему, проявляют и вытравливают рисунок. В двусторонней или многослойной печатных платах для соединения металлических слоев между собой высверливают отверстия, которые подвергают химическому меднению. Для увеличения толщины слоя меди на поверхности и внутри отверстий применяют электрохимическое меднение. Печатные схемы имеют сложный рисунок (рис. 133). В печатной схеме для компьютера — около 10 ООО отверстий. Изготовляют печатные платы толщиной от 3 до 40 мкм. Наиболее ответственный этап в технологии изготовления печатных плат — металлизация отверстий и достижение надежного контакта между слоями. Для этого, например, применяют травление диэлектрика (см. табл. 21). Раствор для травления должен удалять даже полимер, подвергнутый деструкции во время сверления. [c.259]
Обработка в растворах № 1 — 4 ири последующем химическом никелировании приемлема для большинства диэлектриков. При химическом меднении наиболее эффективна акселерация в растворе № 2. [c.55]
Рецептура и условия применения растворов для химической металлизации диэлектриков описаны в монографии [65]. Металлизацию осуществляют обычно путем погружения изделий в раствор, но в последнее время большое внимание уделяется также методу распыления аэрозолей (серебрение, меднение). [c.58]
В главе I изложены методы анализа электролитов для кислого, цианистого, цианистого ускоренного меднения, а также электролитов для борофтористого и пирофосфорнокислого меднения, раствора для химического меднения диэлектриков и электролита для латунирования. [c.5]
За последние 20 лет химическое меднение стало распространенным методом металлизации диэлектриков (пластмасс, керамики), проводимой как в функциональных, так и в декоративных целях. Особенно широко его используют при изготовлении печатных схем, главным образом для металлизации сквозных отверстий двусторонних печатных плат. В последнее время химическое меднение пластмасс нашло применение для экранирования корпусов электронных приборов. Меднение применяют и для металлизации таких материалов, как углеродные волокна, графитовый порошок. [c.75]
Процесс в целях интенсификации ведут в ультразвуковом поле, например, с частотой 30—35 кгц и интенсивностью 0,44 вт/см . Для химического меднения пластмасс и других диэлектриков предложен [229] состав [c.175]
Перед химическим меднением поверхность диэлектрика должна быть подготовлена теми же способами, что и перед химическим никелированием (п. 8). [c.56]
Процесс химического серебрения для получения токопроводящего слоя на диэлектрике с развитием процессов химического меднения и никелирования почти не применяется. [c.77]
Химическое осаждение меди. Меднение посредством химического восстановления меди и ее растворов применяется часто, особенно при покрытии диэлектриков. Толщина получающегося при этом слоя меди весьма мала, измеряется долями микрона и образовавшийся слой, вернее налет металлической меди служит основой для последующего гальванического доращивания меди из кислых электролитов. [c.116]
Первый слой покрытия на диэлектрики наносят путем химического восстановления металла. Наиболее изученными являются процессы никелирования, кобальтирования и меднения. Эти процессы — автокаталитические, т. е. процесс восстановления (например, солей никеля гипофосфитом натрия) начинается самопроизвольно только на поверхности некоторых металлов — никеле, кобальте, железе, палладии и алюминии, — которые являются катализаторами. Однако никелевые покрытия можно нанести и на другие металлы и сплавы, например медь, латунь и платину, если эти металлы после погружения их в раствор привести в контакт с никелем или другими более электроотрицательными металлами. На цинке и кадмии процесс химического восстановления никеля совсем не протекает. После нанесения тонкого слоя никеля на них покрытие само катализирует процесс восстановления металла. Одним из основных факторов, определяющих скорость процесса, является температура раствора, оптимальной является температура 96— 98 °С. [c.335]
Химическое никелирование и меднение часто применяют лишь для получения на диэлектриках тонкого электропроводного слоя металла. В таком случае природа металла играет второстепенную роль и решающее значение приобретает удобство процесса нанесения покрытия и обращения с покрытием на дальнейших стадиях металлизации, В настоящее время для декоративной металлизации пластмасс больше используют химическое никелирование. [c.80]
В брошюре рассмотрены способы химического никелирования, меднения, серебрения, лужения и палладирования металлов и диэлектриков. Приведены составы применяемых растворов и их свойства, области применения покрытий и оборудование для химических покрытий. [c.2]
Эксплуатация растворов. Главным недостатком растворов химического меднения является их невысокая стабильность. В процессе меднения (особенно в растворе, загрязненном механическими примесями) восстановление меди может происходить не только на активированной поверхности диэлектрика, но и в объеме раствора. Этому способствует и закись меди, образующаяся по реакции (20). Выделившаяся в объеме раствора медь, становясь новым центром кристаллизации, приводит к быстрому его разложению и преждевременному выходу из строя. Значительное влияние на работоспособность трилоновых растворов меднения оказывает накапливающийся в них формиат натрия. При достижении концентрации 40 г/л НСООЫа раствор изменяет окраску, мутнеет и разлагается. [c.79]
Способ злектрохимического или химического осаждения (аддитивные методы). Исходным материалом служат нефольгированные диэлектрики типа СТЭФ-1-2ЛК. Создание проводниковых элементов схемы осуществляется методом химического осаждения меди, а затем электролитического осаждения меди для получения слоя толщиной 35 мкм. Возможно осаждение меди до указанной толщины только химическим методом по процессу толстослойного химического меднения. [c.212]
Своеобразие химического осаждения тонких пленок металлов на диэлектрики не исчерпывается особенностями их получения. Значительный интерес представляет также йинетика роста пленок из растворов типа I и II, изучение которой позволяет управлять процессами химического меднения, никелирования и кобальтирования и содействует расширению знаний о закономерностях весьма сложных и еще недостаточно изученных автокаталитических реакций (1) и (2). Отличительной чертой образования пленок из растворов I и 11 явля- ется то, что оно происходит в таких условиях, когда вследствие малой концентрации максимально достижимый поток ионов восстанавливаемых металлов к каталитической поверхности значительно меньше соответствующих диффузионных потоков других компонентов. Однако это обстоятельство само по себе еще не дает оснований лолагать, что скорость процесса всегда лимитируется доставкой ионов металла в зону реакции, хотя такая возможность и не исключена. [c.111]
Один из способов [31] изготовления печатных плат состоит в следующем из листового материала диэлектрика вырезают необходимые заготовки, подвергают их гидропескострунной обработке для улучшения механического сцепления будущего проводника с неметаллической основой, просверливают сквозные отвер-стия, которые подлежат металлизации наносят нега тивное изобралсенне схемы каким-либо способом (например, офсетным, фотохимическим) незащищенные участки активируют путем обработки в растворах следующего состава (выдерлчка 1—2 мин) азотнокислое серебро 30 г, этиловый спирт 500 мл, вода 500 мл, или последовательно сенсибилизируют и активируют соответственно в растворах а) хлористое олово 5— 20 г/л, НС1 до pH 2—3 б) хлористый палладий 0,5— 2,0 г/л, НС1 до pH 2—3. Затем осуществляют химическое меднение в течение 10—12 мин, например, в растворе следующего состава (г/л) сернокислая медь 100, гидроокись натрия 100, глицерин 100, формалин (37%-ный) 15—20 мл/л температура комнатная. Последующее электрохимическое наращивание меди осуществляют из сернокислого электролита (г/л) медь сернокислая 200—250 серная кислота 70—60 спирт этиловый 10. мл/л Dk = 3-г-4 А/дм толщина слоя меди 40—45 мкм. На рис. 8 показаны печатная плата кодового диска (а) и заготовка печатного ротора (б). [c.20]
chem21.info
