Особенности технологического процесса меднения
Автор: T134 • Январь 31, 2021 • Реферат • 707 Слов (3 Страниц) • 672 Просмотры
Министерство образования и науки Украины
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»
Кафедра технической электрохимии
Реферат
на тему: «Особенности технологического процесса меднения»
Выполнила:
студентка группы Н-20м
Белоус Т. А.
Проверила:
Артеменко В. М.
Харьков 2015
Любой технологический процесс нанесения покрытия и в том числе и меднение, состоит из следующих последовательных операций механическая подготовка поверхности изделия, обезжиривание, травление, межоперационные промывки, собственно нанесение покрытия и завершающие операции (например: сушка деталей).
Как правило нанесение медного покрытия проводят следующим образом: сперва наносят 1-3 мкм меди с цианистого электролита, а потом наращивают толщину до необходимого значения уже в кислом электролите меднения, например в сернокислом.
Из всех электролитов меднения наиболее широкое применение нашли сернокислые электролиты. Характерными достоинствами сернокислых электролитов меднения является их высокая устойчивость и возможность применения высоких катодных плотностей тока, а основным недостатком таких электролитов – контактное осаждение меди.
Состав электролита сернокислого меднения приведен в таблице №1.
Таблица №1
Компоненты электролита | Матовое меднение | Блестящее меднение |
Концентрация, г/л | ||
Медь сернокислая | 200 ... 300 | 210 ... 220 |
Кислота серная | 60 ... 75 | 50 ... 85 |
Спирт или фенол | 1 ... 2 | - |
Черная патока | - | 0,7 ... 0,8 |
Дисульфонафталиновая кислота | - | 0,1 ... 0,2 |
Тиомочевина | - | 0,04 ... 0,05 |
Необязательными компонентами электролита сернокислого меднения являются этиловый спирт и фенол, улучшающие структуру осадка меди.
Черная патока (меласса) свекловичная (ГОСТ Р 52304) - является отходом свеклосахарного производства; это густая непрозрачная коричневая жидкость с характерным для свеклосахарной мелассы запахом, сладкого вкуса и горьковатого привкуса, хорошо растворимая в горячей и холодной воде.
Режим работы: температура электролита 18 … 20°С; катодная плотность тока 1,5 … 2,5 А/дм2; напряжение на ванне 1,3 … 3 В; перемешивание сжатым воздухом или путем движения катодных штанг.
Возможные неполадки при работе сернокислого электролита меднения, их причины и способы устранения приведены в таблице №2.
Таблица №2
Характер неполадок | Причины неполадок | Способ устранения неполадок |
Электролит матового меднения | ||
На всю поверхность деталей осаждаются грубые шероховатые осадки меди | Наличие в электролите взвешенных частиц (анодного шлама) | Профильтровать электролит; своевременно зачищать аноды. Применять малошламящие катаные аноды |
На краях деталей темно-красные осадки, грубой и шероховатой структуры | Результат применения высокой катодной плотности тока | Понизить катодную плотность тока |
Осадки меди непрочные, песчаного характера | Низкая концентрация сернокислой меди или серной кислоты | Выполнить корректировку электролита по сернокислой меди или серной кислоте |
Осадки меди имеют грубокристаллическую неплотную структуру в углубленных участках деталей | Осаждение покрытий производилось при низкой катодной плотности тока. Возможное образование закисной меди | Повысить катодную плотность тока |
Значительное газовыделение на катоде. Медные покрытия имеют рыхлую и губчатую структуру | Повышенное содержание серной кислоты в электролите. Низкая концентрация сернокислой меди. Высокая катодная плотность тока | Выполнить корректировку электролита по результатам химического анализа; снизить катодную плотность тока |
Плохая адгезия медных покрытий к основе | Неудовлетворительная подготовка поверхности деталей к покрытию | Устранить недостатки при подготовке поверхности деталей к покрытию |
Наличие черных или коричневых полос на покрытии | Присутствие примесей сурьмы или мышьяка в электролите | Выполнить химический анализ качества анодов и серной кислоты. Примеси сурьмы и мышьяка в количестве менее 1 г/л удалить проработкой электролита при высокой катодной плотности тока. Заменить электролит меднения при содержании в нем примесей сурьмы и мышьяка в количестве более 1 г/л |
Хрупкость медных осадков и блестящие полосы на поверхности покрытия | Примеси органических веществ в электролите | Проработать электролит при высокой плотности тока |
Крупнокристаллическая структура осадков меди | Завышенное содержание сернокислой меди в электролите или эксплуатация электролита при низкой температуре | Произвести корректировку электролита по результатам химического анализа. Электроосаждение меди выполнять при температуре электролита не ниже 15°С |
Электролит блестящего меднения | ||
При нормальном режиме осаждения меди и составе электролита блеск покрытий отсутствует | Низкое содержание в электролите тиомочевины и черной патоки. | Откорректировать электролит добавлением тиомочевины в количестве 0,02 ... 0,03 г/л и черной патоки в количестве 0,03 г/л |
Недостаточный блеск медных покрытий при нормальном составе электролита по основным компонентам и блескообразователям. Блестящие осадки меди по краям деталей и матовые осадки - в середине деталей | Низкая катодная плотность тока | Откорректировать режим осаждения по катодной плотности тока |
Блестящее покрытие в середине деталей и матовое покрытие по краям деталей | Высокая катодная плотность тока, отсутствие перемешивания электролита | Понизить катодную плотность тока, улучшить воздушное перемешивание электролита или покачивание катодных штанг |
Недостаточный блеск медных покрытий при нормальном содержании блескообразователей | Низкое содержание в электролите сернокислой меди и серной кислоты | Откорректировать электролит по результатам химического анализа |
Для меднения токопроводящих участков печатных плат используют сернокислый электролит меднения следующего состава:
...