Химическое олово. Часть 1.

Химический способ нанесения покрытий позволяет получить равномерное покрытие по всей поверхности изделия. Необходимость нанесения  химического покрытия  возникает при металлизации диэлектриков для придания электропроводящих свойств.

Потребность в покрытии химическим оловом чаще всего возникает при изготовлении печатных плат по аддитивному методу, когда гальванические операции исключены из технологического процесса.

Способы нанесения химического олова.

Оловянировать поверхность металлов можно следующими способами:

1.  Методом ионного обмена, который основан на разности потенциалов олова и покрываемого металла. Применяется  при нанесении химического олова на детали из меди и ее сплавов.

Осаждение олова производится из раствора состава, г/л:

Олово двухлористое  8 – 10

Тиокарбамид  80 – 90

Соляная кислота  6,5 – 7,5

Натрий хлористый  70 – 80

Температура 50 – 100 С, время выдержки 5 минут.

2. Методом контактного вытеснения олова более электроотрицательным металлом. Применяется для нанесения химического олова на мелкие стальные детали во вращающемся барабане.

Состав раствора, г/л:

Олово двухлористое  20

Сегнетова соль  10

Температура 80С, в качестве дополнительного отрицательного электрода используется цинк, который в контакте со сталью образует гальванический элемент с разностью потенциалов, необходимой для осаждения олова на поверхности деталей. Время осаждения  2 – 4 часа.

Можно использовать также раствор состава, г/л:

Олово двухлористое  3 – 4

Сегнетова соль  до насыщения

Температура  95 – 100 С, время выдержки 5 – 10 минут, контакт с цинком.

Алюминий и его сплавы обладают более электроотрицательным потенциалом, чем олово, поэтому покрываются химическим оловом без дополнительного контакта из щелочного раствора.

Состав щелочного раствора, г/л:

Гидроксид натрия  20

Станнат натрия  30

Температура  50 – 60 С, время выдержки 2 – 3 минуты.

Подготовка поверхности деталей перед оловянированием осуществляется общепринятыми способами: обезжиривание в органическом растворителе, щелочных растворах, травление, активирование  (см. «Обезжиривание поверхности», «Травление поверхности. Часть 1 и Часть 2»).

Недостатком химического метода оловянирования является малая скорость процесса, поэтому он используется только в тех случаях, когда необходима небольшая толщина покрытия (до 1 мкм) с целью облегчения пайки мягкими припоями.

3. Метод химического восстановления олова из растворов с использованием гипофосфита натрия (по аналогии с химическим никелированием – см.«Химическое осаждения никеля – за и против!») не нашел промышленного применения в виду нестабильности процесса.

В производстве печатных плат применяется покрытие химического олова, легированного кадмием.

Процесс осаждения происходит в растворе состава, г/л:

Хлористое олово  8

Хлористый кадмий  6

Серная кислота  40

Тиомочевина  45

Температура  18 – 20 С, время выдержки 20 – 30 минут, толщина покрытия 2 – 3 мкм.

Химическое покрытие олово-кадмий обеспечивает хорошее растекание припоя при пайке волной и сохраняет смачиваемость значительно дольше, чем гальваническое олово.

Некачественное покрытие химического олова можно удалить со стали в растворе, содержащем гидроксид натрия 120 г/л и нитробензойную кислоту 30 г/л при температуре 80 С.

С поверхности меди и медных сплавов для растворения химического олова применяют раствор, содержащий  хлорное железо 75 – 100 г/л, сернокислую медь 135 – 150 г/л и 175 г/л уксусной кислоты. Температура раствора 20 – 35 С.

Способы дополнительной обработки оловянных покрытий будут рассмотрены в следующих публикациях.

По вопросам разработки технологии и внедрению процесса осаждения химического олова обращайтесь к нам!

Похожие публикации:

• "Осаждение сплавов олова."
• "Осаждение сплава олово-висмут."
• "Покрытие сплавом олово-никель."