Гальванические покрытия диэлектриков - Мелащенко Н.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Находит применение и вариант способа прямого активирования, называемый активирующим травлением. Для его осуществления используют любой состав травления, в котором могут растворяться соли металлов-активаторов: палладия, серебра, золота, платины. Особенно эффективным является раствор, состоящий из 25 — 35 % серной кислоты, 22 — 28 % хромового ангидрида и 0,005 — 0,05 % металла-активатора. При применении палладия активирующее травление протекает более эффективно, если в растворе отсутствуют хлориды. Если же для приготовления раствора используют двухлористый палладий, то его предварительно переводят в сернокислое соединение, так, как описано выше.
Эффективность активации в растворах активирующего травления прямо пропорциональна количеству сорбированного палладия (рис. 17).
Несмотря на явные преимущества активирующего травления, оно имеет н ряд недостатков, значительно ограничивающих его промышленное применение. Основными из
54
них являются следующие: большие потери благородного металла из-за частого обновления раствора травления и уноса его поверхностями обрабатываемых деталей и подвесочных приспособлений, трудность поддержания в вязком растворе концентрации металла-активатора в требуемых пределах.
Качество активации оценивают визуально, по изменению цвета поверхности или путем определения количества сорбированного ею активатора. Общим показателем, характеризующим состояние растворов и успешность проведения операций активации и последующего химического осаждения подслоя, служит продолжительность периода индукции реакции химического получения подслоя.
Акселерация
Процесс акселерации направлен на то, чтобы превратить активатор, оставшийся на поверхности диэлектрика после прямого активирования, в активный катализатор. В ионных растворах это достигается путем восстановления ионов в каталитически активные металлы, а в коллоидных— за счет превращения соединений Sn(OH)Cl в ионы Sn2+, способные взаимодействовать с ионами Pd2+ по реакции (13). При этом в результате происходящих процессов на обрабатываемой поверхности закрепляются коллоидные частицы металла, окруженные более крупными частицами гидроокисных соединений Sn4+. При последующей промывке в воде гидроокиси смываются, и на поверхности остаются адсорбированные каталитически активные частицы металлического палладия.
Акселерация повышает эффективность активации и начальную скорость химического осаждения никеля, а также стабильность растворов химического осаждения покрытий.
В качестве восстановителей растворов акселерации при ионном активировании обычно применяют те же соединения, что и для химических покрытий.
Для акселерации поверхностей, активированных коллоидными растворами, используют растворы кислот (бор-фтористоводородной, соляной, щавелевой, серной, фосфорной), щелочей (гидроокиси натрия, углекислого натрия), а также некоторых (преимущественно кислых) солей. Наиболее часто используют режимы акселерации, приведенные в табл. 20.
Обработка в растворах № 1—4 при последующем химическом никелировании приемлема для большинства диэлектриков. При химическом меднении наиболее эффективна акселерация в растворе № 2.
Для приготовления растворов акселерации в небольшом
55
20. Составы (г/л) растворов
и режимы акселерации
Компоненты и параметры Номер раствора
¦ 2 3 4
Натрий фосфорноватистокис-лый (гипофосфит натрия) NaH2P02-H20 50-150
Натрия гидроокись NaOH — 20—40 — —
Кислота соляная НС1 (плотность 1,19 г/см3) — — 80—120 —
Аммоний фтористый кислый NH4F • HF — — — — 120
Температура, РС 40—60 18—25 18—35 — 40
Продолжительность, мин 2—8 2-5 1—5 1—2
количестве обессоленной воды (~lU объема ванны) разводят при перемешивании расчетное количество компонентов. После этого в раствор доливают обессоленную воду до требуемого объема.
Корректируют растворы по данным химического анализа.
В процессе эксплуатации растворов акселерации в них накапливается двухлористое олово. Максимально допустимое его количество — 2 — 3 г/л.
После акселерации в растворах № 1 и 2 промывку иногда не производят, что обеспечивает большую стабильность растворов химического нанесения покрытий за счет постоянного корректирования их некоторыми компонентами.
Регенерация благородных металлов
Благородные металлы (палладий, серебро), содержащиеся в растворах ванн улавливания, отработанных растворах активирования и осадках, накапливающихся в них, подлежат обязательной регенерации. Причем регенерируемый металл возвращают в технологический цикл или сдают в отходы.
Регенерацию палладия производят способами контактного осаждения, восстановлением его гипофосфитом, формалином, гидразин-гидратом, диметилглиоксимом и другими восстановителями.
. Наибольшее практическое применение получил способ контактного осаждения более активным металлом, чаще
56
всего цинком (хотя возможно применение алюминия и других металлов в виде гранул и кусков).
Перед регенерацией способом контактного осаждения определяют содержание в растворе палладия и соляной кислоты. Если концентрация последней меньше 20 — 30 г/л, в раствор вводят соляную кислоту, загружают расчетное количество цинка с 20 — 30 %-м избытком и выдерживают до полного осветления и обесцвечивания раствора (ориентировочно около 24 ч ). При этом контролируют концентрацию соляной кислоты по скорости растворения цинка. После проверки полноты осаждения палладия светлую часть состава сливают, а осадок промывают небольшими порциями концентрированной соляной кислоты до растворения олова, содержащегося в коллоидных растворах. Полноту его растворения проверяют добавлением пробы соляной кислоты после промывки осадка к кислому раствору двухлористого палладия. При отсутствии олова раствор палладия не изменяет цвет. Затем осадок металлического палладия тщательно промывают обессоленной водой и растворяют при нагревании в соляной кислоте с добавлением 10 — 20 мл/л перекиси водорода. Полученный раствор кипятят для удаления избытка перекиси, определяют содержание палладия и соляной кислоты и используют для приготовления концентрата растворов активирования.
