SU1006548A1

SU1006548A1 - Copper plating electrolyte

Info

Publication number: SU1006548A1
Application number: SU813344708A
Authority: SU
Inventors: Борис Сергеевич Красиков; Ольга Моисеевна Качурина; Мария Оскаровна Журавлева
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова; Предприятие П/Я М-5893
Priority date: 1981-07-16
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1983-03-23

Abstract

ЭЛЕКТРОЛИТ МЕДНЕНИЯ, содержсцций сульфгшат меди, сульфаминовую или серную кислоту и поверхиостно-активную добавку, отлич аюц и и с . тем, что, с целью повнпени эффективности прбцесса, ои в качестве поверхностно-активной добавки содержит пирофосфат щелочного металла при следуккцем соотношении компонентов, г/л: Сульфамат 240-260 .меди Пирофосфат целочнога металла 2,5-5.,О Сульфгшинова или серна , До рН 0,3-0,8 кислотаELECTROLYTES, SULPHENCES, copper sulfates, sulfamic or sulfuric acid, and surface active additives, different for Ayuts and with. In order to improve the efficiency of the process, it contains alkali metal pyrophosphate as a surfactant with the following ratio of components, g / l: Sulfamate 240-260. Medium Pyrophosphate of the whole metal 2.5-5., O Sulfgshinova or sulfur. Up to pH 0.3-0.8 acid

Description

аbut

СПSP

4i4i

0000

Изобретение относитс к гальванотехнике , в частности к электролитическому нанесению толстослойных медных покрытий на издели различного профил .The invention relates to electroplating, in particular to the electrolytic deposition of thick copper coatings on articles of various profiles.

Известен водный электролит меднени , содержащий сернокислую медь и серную кислоту lU. Known aqueous copper electrolyte containing copper sulphate and sulfuric acid lU.

Однако использование данного электролита дл скоростного наргицивани толстых слоев меди ограничено из-за относительно небольшой растворимости п тиводного сульфата меди в кислой среде, необходимости применени специальных режимов электролиза и невысокой рассеивающей способности электролита.However, the use of this electrolyte for high-speed narging of thick copper layers is limited due to the relatively low solubility of petroleum copper sulphate in an acidic medium, the need to use special electrolysis modes, and the low scattering capacity of the electrolyte.

Наиболее близким к изобретению по составу и технической сущности вл етс водный электролит меднени - содержащий сульфамат меди, сульфаминовую кислоту и катионный краситель в качестве поверхностно-активной добавки 2 .The closest to the invention in terms of its composition and technical essence is an aqueous copper electrolyte containing copper sulfamate, sulfamic acid, and a cationic dye as a surfactant 2.

Однако известный электролит имеет ограниченный срок службы, кроме того, продукты окислени органической добавки загр зн ют электролит и ухудшают качество получаемых медных осадков.However, the known electrolyte has a limited service life, in addition, the oxidation products of an organic additive contaminate the electrolyte and degrade the quality of the copper precipitates obtained.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса.The aim of the invention is to increase the efficiency of the process.

Указанна цель достигаетс тем, что электролит, содержащий сульфамат меди, сульфаминовую или серную кислоту и поверхностно-активную добавку , в качестве последней содержит пирофосфат щелочного металла при следующем соотношении компонентов , г/л:This goal is achieved by the fact that the electrolyte containing copper sulfamate, sulfamic or sulfuric acid and a surface-active additive, as the latter, contains an alkali metal pyrophosphate in the following ratio of components, g / l:

Сульфамат меди 240-260 Copper sulfamate 240-260

Пирофосфат щелочного металла2,5-5,0Alkali metal pyrophosphate 2.5-5.0

Сульфаминова Sulfaminova

или серна кислота До рН 0,3-0,8or sulfuric acid To pH 0.3-0.8

Введение в электролит пирофосфата щелочного металла, в качестве которого можно использовать соли кали или натри , позвол ет увеличить срок службы электролита до 1300 Л-ч/л упростить операции по анализу и корректировке электролита и повысить качество получаемых покрытий вследствие полного устранени эффекта шишковани .The introduction of alkali metal pyrophosphate to the electrolyte, which can be used as potassium or sodium salts, makes it possible to increase the service life of the electrolyte up to 1300 L / h to simplify the analysis and correction of the electrolyte and to improve the quality of the coatings due to the complete elimination of the effect of cone.

Процесс меднени рекомендуетс проводить при рН 0,3-0,8; катодной плотности тока 10-12 А/дм и 25-30 с При перемешивании плотность тока можно увеличить до 15 А/дм. Рекомендуетс использовать медные аноды марки АМФ.The process of copper plating is recommended at pH 0.3-0.8; a cathode current density of 10–12 A / dm and 25–30 s With stirring, the current density can be increased to 15 A / dm. It is recommended to use AMP grade copper anodes.

Из предлагаемого электролита осаждаютс толстые, до 8 мм, мелкозернистые медные покрыти с матовой поверхностью, обладающие адгезией к полимерным композици м.From the proposed electrolyte, thick, up to 8 mm fine-grained copper coatings with a matte surface, adhering to polymer compositions, are deposited.

Методика приготовлени электролита заключаетс в растворении требуемых количеств сульфамата меди в подкисленной серной или сульфаминовой кислотой до рН 1 дистиллированной воде (во избежание гидролиза солей меди). По окончании растворени сульфамата меди в раствор ввод тс 5 требуемые количества пирофосфатов, а рН доводитс до требуемого значени серной или сульфаминовой кислотой .The method of electrolyte preparation consists in dissolving the required amounts of copper sulphamate in acidified sulfuric or sulphamic acid to pH 1 with distilled water (in order to avoid the hydrolysis of copper salts). At the end of the dissolution of the copper sulfamate, 5 required amounts of pyrophosphates are added to the solution, and the pH is adjusted to the required value with sulfuric or sulfamic acid.

Верхний пред1ел концентрации сульQ фамата меди - 260 г/л - объ сн етс пределом растворимости сульфамата меди .The upper concentration limit of sulQ famate copper — 260 g / l — is due to the solubility limit of copper sulfamate.

При концентраци х ниже 240 г/л скорость осаждени из сульфаматного 5 электролита падает, тер етс скоростное преимущество предлагаемого электролита. .At concentrations below 240 g / l, the deposition rate of the sulphamate 5 electrolyte decreases, and the speed advantage of the proposed electrolyte is lost. .

Рабочий интервал рН равен 0,3-0,8. Это значение рН предотвращает вы падение основных солей в прикатодном слое в рабочем интервгше плотностей тока.The working pH range is 0.3-0.8. This pH value prevents the release of basic salts in the cathode layer in the working range above current densities.

Выравнивающий эффект, обусловленный Нсшичием в электролите пирофос . фатов, четко про вл етс при концентрации пирофосфата от 1 г/л. При концентрации пирофосфата 6 г/л начинаетс пассиваци анодов. С учетом необходимого ресурса пирофосфатов в электролите, достаточного дл сведени числа корректировок к минимуму , повышени работоспособностиEqualizing effect due to pyrolysis in electrolyte. fats clearly manifest themselves at a pyrophosphate concentration of 1 g / l. At a pyrophosphate concentration of 6 g / l, the passivation of the anodes begins. Given the required pyrophosphate life in the electrolyte, sufficient to minimize the number of adjustments, increase the efficiency

электролита и обеспечени эффектаelectrolyte and ensure the effect

//

выравнивани , концентраци пирофосфатов выбрана в пределах 2,55 5 г/л. Это позвол ет после прохождени через электролит 1300 А.ч/л откорректировать его добавлением , 1,5 г/л пирофосфата щелочного металла.leveling, the concentration of pyrophosphates is selected within 2.55 5 g / l. This allows, after passing through the electrolyte, 1300 A.h / l to correct it by adding 1.5 g / l of alkali metal pyrophosphate.

Ц - - . , Примеры технологических параметров предлагаемого электролита даны в таблице.C - -. Examples of the technological parameters of the proposed electrolyte are given in the table.

Увеличение срока службы электролита до первой корректировки и интенсификаци процесса осаждени толстых медных слоев обеспечивает получение годового экономического эффекта, равного 12974 руб.Increasing the service life of the electrolyte before the first adjustment and intensification of the process of deposition of thick copper layers provides the annual economic effect equal to 12974 rubles.

Сульфамат медиCopper sulfamate

Сульфаминова (серна ) киёлоSulfamin (chamois) keel

Пирофосфат шелочного металлаSilk Metal Pyrophosphate

лl

Плотность тока. А/дмCurrent density A / dm

Температура,°С Скорость осаждени , мкм/ч Толщина покрыти , мм Выход по току, %Temperature, ° С Deposition rate, µm / h Coating thickness, mm Current output,%

Рассеивающа способность, %, в щелевой чейкеScattering power,%, in the slot cell

Работоспособность электролита , А«ч/лEfficiency of the electrolyte, A "h / l

2 Микротвердость, кг/мм2 Microhardness, kg / mm

Адгези Adhesion

240240

250250

260260

о рН 0,3 about pH 0.3

До рН 0,5 To pH 0.5

до рН 0,8 4,0 2,5 12 5,0to pH 0.8 4.0 2.5 2.5 12 5.0

1414

1515

ПереманиПеремешивание ваниеPick upMixing

25 25

2525

25 150 9 25 150 9

180 200 8 180 200 8

8 1008,100

100 100100 100

23- .23-.

«"

300 13001300300 13001300

145 155 , 160 Осадки прочно сцеплены с основой145 155, 160 Precipitation firmly coupled with the base

Claims

COPPER ELECTROLYTE, containing copper sulfamate, sulfamic or sulfuric acid and a surface-active additive, distinguished by the fact that, in order to increase the efficiency of the process, it contains alkali metal pyrophosphate as a surface-active additive in the following ratio

components, g / l: Copper sulfamate 240-260 Alkali metal pyrophosphate 2.5-5., 0 Sulfamine or sulfur. • acid Up to pH 0.3-0.8

class and "..1006548