Фазлутдинов К.К.

05.05.2018 (обновленно 11.05.2019)

3241 просмотров

Механизм и технология химического оловянирования

Химическое оловянирование различных металлов может производится за счет химического восстановления соединений олова и за счет контактного обмена (так называемое иммерсионное оловянирование).

Химическое оловянирование имеет весьма ограниченное применение в промышленности. В основном химическое лужение применяется в производстве печатных плат.

Восстановление оловосодержащих реагентов до металлического олова в водных растворах может происходить при использовании сильных восстановителей. Автокаталитический процесс при химическом оловянировании без восстановления олова в объеме раствора затруднителен, т.к. олово не имеет каталитических свойств по отношению к соединениям, содержащим водород.

В настоящее время существует два раствора для химического оловянирования и восстановителями в них являются ионы металлов.

Первый раствор химического оловянирования состоит из хлорида олова, цитрата натрия, трилона Б, уксуснокислого натрия, хлорида титана, аммиака и бензосульфокислоты.

Сравнительно более простым и эффективным путем получения оловянных покрытий химическим способом является способ диспропорционирования олова (II) в сильнощелочных растворах, когда само олово (II) служит восстановителем и окисляется до четырехвалентного состояния. Осаждение олова ускоряется с повышением рН раствора и достигает максимума при концентрации гидроксида натрия 6 моль/л. При более высокой концентрации раствор становится нестабильным. Скорость осаждения олова также растет с повышением концентрации двухвалентного олова.

Скорость процесса при химическом оловянировании зависит от способа подготовки поверхности и от катиона гидроксида (калиевый раствор более эффективен, чем натриевый). Раствор щелочного химического лужения состоит из соединения двухвалентного олова и щелочи.

Иммерсионное оловянирование осуществляется за счет ионного обмена или контактного вытеснения олова более электроотрицательным металлом, образующим с покрываемым соответствующую гальванопару.

Первый способ производится погружением покрываемой детали в раствор соли олова, в котором потенциал покрываемого металла будет более отрицательным, чем потенциал олова. При оловянировании меди и ее сплавов (распространенный случай при покрытии печатных плат) это достигается путем введения в раствор химического оловянирования хлористого олова, карбамида или цианидов щелочных металлов. Во втором случае в качестве отрицательного дополнительного электрода используется цинк, который образует с покрываемым металлом гальванопару с разностью потенциалов, достаточной для выделения олова на поверхности изделий. Алюминий и его сплавы можно химически оловянировать без дополнительных электродов.

Общим недостатком химического способа никелирования является низкая скорость процесса. Поэтому химическое оловянирование можно применять только для получения покрытий до 1 мкм с целью облегчения пайки.