автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему:Сравнительная оценка эффективности и электрохимическоого поведения новых нетоксичных блескообразующих добавок в метансуфоновом электролите для электроосаждения сплава олово-свинец

§ ' На правах рукописи

см

МУХАМЕДЖАНОВА ТАЛИЯ РАФЕКОВНА

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ НОВЫХ НЕТОКСИЧНЫХ БЛЕСКООБРАЗУЮЩИХ ДОБАВОК В МЕТАНСУЛЬФОНОВОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ОЛОВО-СВИНЕЦ

05.17.03 - Технология электрохимических процессов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Российском химико-технологическом, университете им. Д.И.Менделеева на кафедре технологии электрохимических производств.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор Тютина K.M.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Атанасянц А.Г.

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Ануфриев Н.Г.

Ведущая организация: Научно-исследовательский центр электронно-вычислительной техники, г.Москва.

Защита диссертации состоится " 1997 г.

диссертационного совета Д _ [ химико-

технологическом университете им.Д.И.Менделеева по адресу: 125047, Москва, А-47, Миусская пл., д.9.

С диссертацией можно ознакомиться в Научно-информационном центре РХТУ им.Д.И.Менделеева.

Автореферат разослан " " 1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.Т.Новиков

в - часов в аудитории

заседании

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. Актуальность темы. В настоящее время разработано большое количество электролитов для получения блестящих покрытий сплавом олово-свинец, известные преимущества которых перед матовыми состоят в том, что они не требуют оплавления, сохраняют способность к пайке в течении 18 месяцев и осаждаются в 3-4 раза быстрее матовых, однако большинство известных блесхообразующих композиций требует усовершенствования либо из-за сложности и длительности синтеза органических добавок, либо из-за дефицитности или токсичности применяемых для синтеза исходных продуктов. Кроме того. создание современных прецизионных многослойных печатных плат и элементов радиоэлектронной аппаратуры, предъявляет строгие требования к таким характеристикам, как рассеивающая и выравнивающая способность, а современный экологический подход требует упрощения нейтрализации сточных вод. В этой связи особо актуальным является поиск новых малотоксичных электролитов, способных заменить почти повсеместно применяемые в промышленности борфтористоводородаые электролиты. С этой точки зрения весьма перспективным являются электролиты на основе метансульфоновой кислоты. Блескообразующие композиции, использующиеся в этих электролитах приготовлены на основе нетоксичного компонента - коричного альдегида, применяемого в пищевой промышленности, кроме того туда входит НПАВ и формальдегид. Цель работы. Сравнительная оценка малотоксичных блескообразующих добавок, предложенных для мегансульфоновых электролитов осаждения сплава олово-свинец. Изучение их электрохимического поведения по основным технологическим характеристикам: интервалу допустимых катодных плотностей тока, составу сплава, выходу по току, рассеивающей способности, электрохимической стабильности, свойств осадков сплава и определение наиболее целесообразных областей применения для каждой блескообразующей композиции.

Научная новизна работы. Получены новые результаты исследования эффективности и электрохимического поведения в метансульфоновом

электролите четырех нетоксичных блескообразующих добавок на основе коричного альдегида М5, СК-1, МС и М5 с антиоксидантом. Впервые изучено влияние примесей ионов меди и хлора в метансульфоновых электролитах на технологические характеристики и свойства осадков. Практическая ценность работы. С использованием новых нетоксичных блескообразующих добавок М5, СК-1, МС и М5 с антиоксидантом разработаны метансульфоновые электролиты для нанесения блестящего сплава олово-свинец нужного состава (ПОС-бО), по технологическим характеристикам не уступающие борфтористоводородным электролитам. Это дает возможность сущертвенно снизить токсичность сточных вод и улучшить условия труда в гальванических цехах.

Электролит на основе метансульфоновой кислоты с блескообразующей добавкой М5 с антиоксидантом успешно прошел опытно-промышленную проверку в НИЦЭВТ (научно-исследовательском центре электронно-вычислительной техники, Москва).

Апробация работы .Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-технической конференции " Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике" (г. Пенза, 1996 г); научных коллоквиумах кафедры технологии электрохимических производств РХТУ им. Д.И.Менделеева.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит ¡¿<? рисуиков. таблиц. Список

литературы включает 192 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. 1. Литературный обзор. Проанализированы сведения о различных электролитах для нанесения блестящих покрытий сплавом олово-свинец. Сделан вывод о преимущественном использовании в качестве блескообразующей композиции в кислые электролиты для осаждения сплава олово-свинец комбинации неионогенного ПАВ, формальдегида и блескообразователя на . основе карбонильных соединений.

Проанализирована роль каждого из компонентов блескообразующей композиции. Проведен анализ литературы по закономерностям совместного осаждения металлов, свойствам поверхностно-активных веществ, структуре блестящих гальванических осадков и механизму их формирования, влиянию оргашческих веществ на электродные процессы, свойствам метансульфоновой кислоты, а также по математическим методам планирования и обработки результатов эксперимента. 2. Методика эксперимента.Приготовление метансульфонового электролита осуществляли по известной методике из приготовленных концентратов олова и свинца. Концентраты готовили путем анодного растворения олова и свинца в метансульфоновой кислоте. Содержание свинца в электролите и осадке определяли электровесовым методом, а олова - иодометрическнм титрованием.

Кинетика катодных процессов изучалась методами поляризационных измерений. Потении одинамические полярпзациошше измерения проводились при скорости развертки потенциала 5 мВ/с на стационарном электроде из сплава ПОС-61. Все кинетические исследования выполнялись при помощи потенциостата ПИ-50-1.1, самопишущего потенциометра типа Х,У-КЕСОЯОЕЯ-4ЮЗ (ЧССР) и программатора ПР-8. Все потенциалы в работе приведены относительно нормального водородного электрода. Выход по току определяли с помощью медного кулонометра. Рассеивающая способность электролитов определялась в щелевой ячейке Молера с пятисекционным разборным катодом и рассчитывалась по методу Кудрявцева Н.Т. и Начинова Г.Н. Определение паяемости печатных плат проводили в соответствии с ГОСТ 23752-79 с помощью ручного паяльника с бескислотным флюсом ФКП. При изучении технологических закономерностей использовали метод математического планирования для полного факторного эксперимента 2К, где к - число независимых переменных. Содержание углерода определяли ИК-спектрометрическим методом. Внутренние напряжения определяли методом "гибкого катода" и для расчета использовали формулу Бренера.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Электроосаждение проводили из электролитов, составы которых приведены в табшще 3. Табл. 3.

Компоненты Блескообразующая добавка.

СК-1 мс М5 М5-с ант.

Бп++, г/л 15 16 20 20

РЬ++, г/л 8-10 12 10 14

Свободная МСК, г/л 150 150 150 150

Синтанол АЛМ-10, г/л 25 25 25 -

ОС-20, г/л - - - 20

Блеск о образующая добавка (БД), мл/л 4 5 5 2

Антиокси-дант, г/л - - - 1

Формалин (37%-ный водн.р-р), мл/л 20 20 5 2

3.1. И сследование интервала допустимых катодных плотностей тока. Интервал допустимых катодных плотностей тока - плотности тока, при которых возможно получение блестящих мелкокристаллических осадков заданного состава (ПОС-61).

Как видно из рисунка 3.1, наиболее широким диапазоном плотностей тока обладают электролиты с БД СК-1 и М5 с антиоксидантом ( 4-16 и 3-14 А/дм2 соответственно).

3.2 Исследование зависимости выхода сплава по току и процентного содержания свинца в сплаве от катодной плотности тока. Во всех электролитах ВТ сплава уменьшается при увеличении плотности тока. Как видно на рис. 3.2.1 наиболее выражено указашюе падение в электролитах с БК СК-1 и М5 с антиоксидантом. Рис. 3.1.Зависимость качества покрытия от катодной плотности тока.

(9-12) -зеркально-блестящие покрытия (6-9) - полублестящие покрытия (3-6) - матовые покрытия (0-3) - черные покрытия

Все исследуемые электролиты содержат в своем составе блескообразующуго композицию на основе коричного альдегида. Такие блескообразующие добавки относят к классу сильноингибиругощих. Для них характерна очень слабая зависимость состава сплава от катодной плотности тока. Для всех блескообразующих композиций, в пределах допустимых катодных плотностей тока, содержание свинца в сплаве уменьшается с ростом плотности тока, изменяясь в пределах ±5% (ПОС-61) (рис.3.2.2). Наименее выражено измените состава сплава для электролитов с блескообразующими добавками СК-1 и МС.

Рис. 3.2.1 Зависимость выхода сплава по току от катодной плотности тока.

Рис. 3.2.2. Зависимость состава сплава от катодной плотности тока.

Ьк ,А/дн2

3.3. Определение рассеивающей способности электролитов. Рассеивающая способность определялась в электролитах состава, приведенных в табл. 3, при плотности тока 5 А/дм2.Данные представлены в таблице 3.3.

Табл. 3.3 Рассеивающая способность электролитов.

Электролит БД-М5 БД-СК-1 БД-МС БД-М5 с антиоксидантом

РС по току,% 23.57 24.53 34.20 21.14

РС по металлу, % 33.36 45.87 62.00 54.56

РС по толщине, % 32.00 45.10 62.00 53.68

Наибольшая рассеивающая способность по металлу наблюдается в электролитах с блескообразующими добавками МС и М5 с антиоксидантом. Электролиты с данными добавками можно рекомендовать для осаждения покрытий на детали сложного профиля.

3.4. Изучение электрохимической стабильности и отработка возможного режима корректировки электролитов. Электрохимическая стабильность изучалась при катодной плотности тока 500 А/м2. Наибольшей электрохимической стабильностью обладают электролиты с блескообразующими добавками М5 с антиоксидантом и МС ( 150 А-ч/л и 145 А-ч/л соответственно). Наихудшая электрохимическая стабильность у электролита с БД-М5. Она составляет всего 95-100 А-ч/л. Для электролита с БД СК-1 электрохимическая стабильность составила 140 А-ч/л. Однако это не означает, что электролиты полностью вышли из строя и подлежат сливу, просто требуется их регенерация активированным углем и корректировка по солям и БД. Затем они снова возвращаются в производственный цикл. Для всех блескообразующих композиций характерно удовлетворительное качество осадков, вплоть до 75 А-ч/л пропущенного электричества без соответствующей корректировки.

Рис. 3.4.1 Зависимость состава сплава от количества пропущенного _электричества._ '

%РЬ _

М5 1 Г-ЧГ

^1 1 д МС

о ^

О 20 40 60 81) 100 120 140 160

_ й.Ач/л

При исследовании электрохимической стабильности электролитов параллельно определялся состав сплава покрытия. Было обнаружено, что при проработке электролитов для всех блескообразующих композиций наблюдалось увеличение процентного содержания свинца в сплаве (см. рисунок 3.4.1).

Наиболее сильно это выражено для электролита с БД-М5. Уже при пропускании 100 А-ч/л электричества, содержание свинца в осадке возросло до 43,8 %. По всей видимости, это связано с окислением ионов Бп+2 в 8п+4. Меньше всего состав сплава изменяется в электролитах с БД -МС и БД-М5 с антиоксидантом, обуславливая их наибольшую перспективность. Был предложен режим корректировки электролита соответствующей добавкой. При ухудшении качества покрытия, в электролит вводят небольшое количество БД (от 2 до 8 мл/л), которая позволяет заметно улучшить качество получаемых осадков и увеличить время работы электролитов.

3.5. Поляризационные измерения. В рабочей области плотностей тока, осаждение блестящих покрытий сплавом олово-свинец сопровождается интенсивным выделением водорода. На рисунке 3.5.1 представлено влияние компонентов блескообразующей композиции: формалина (37%-й водный раствор формальдегида), НПАВ АЛМ-10 и ОС-20, блескообразующих добавок (М5, МС, СК-1 и М5 с антиоксидантом) на электроосаждение сплава олово-свинец. Как видно из рисунка, формалин деполяризует осаждение сплава, АЛМ-10 и ОС-20 слабо ингибирует этот процесс, а блескообразующие добавки выступают в этом случае еще более сильным ингибитором, чем НПАВ. Антиоксидант проявляет свойства деингибирующей добавки, увеличивая предельный адсорбционный ток.

Рис. 3.5.1 Поляризационные кривые снятые из электролитов содержащих

I-БгГ - 20 г/л, РЬ++ - 20 г/л, МСК - 150 г/л, ОС-20 - 20 г/л, 2-1 + 1 мл/л антиоксиданта, 3-2+0,5 мл/л БД-М5, 4-2+1 мл/л БД-М5, 5-2+1,5 мл/л БД-М5, 6-2+2 мл/л БД-М5, 7-6+2 мл/л формалина._

¡к, А/дм2

1.5

2

/7* /

т 5//

' // 6

[/у >

-

0,2

0,3 0,4 0.5

-Е, В (кп.о.)

0,6

2.5

0.5

0.8

0

0.1

3.6. Составление математических моделей и оптимизация состава

электролитов с БД М5 и БД М5 с антиоксидантом. С целью разработки моделей, учитывающих изменения свойств электролитов в процессе электролиза, нами были исследованы

метансульфоновые электролиты для осаждения блестящих покрытий сплавом олово-свинец с БД М5 и БД М5 с антиоксидантом (для других БД математические модели разработаны ранее).

Опыты проводились в соответствии с ортогональной матрицей планирования эксперимента 2К, где К-число независимых переменных Предварительно было установлено, что в рамках всей матрицы осаждаются блестящие осадки. Для каждого фактора были выбраны основной уровень и интервалы варьирования (таблицы 3.6 и 3.6.1). В центре плана было проведено три параллельных опыта с целью оценки значимости коэффициентов регрессионных уравнений. За независимые переменные были приняты концентрация ионов олова, свинца и катодная плотность тока. Поскольку К=3 (Сш, СРь, ¡к), то число уровней матрицы 23=8 (таблица 3.6). Функции оптимизации - содержание свинца в сплаве [РЬ] и выход сплава по току [ВТ] без токовой нагрузки. Таблица 3.6. Интервалы варьирования

Электре (сБЛ шит №1 (М5) Электролит №2 (с БД М5 с антиоксидантом)

С5„,г/л 10 20 30 10 10 20 30 10

Срьг/л 10 14 18 4 10 16 22 6

ik,A/M2 500 750 1000 250 500 750 1000 250

Zolin z0 Z шах AZ Zmin Z. Zmax AZ

где Zmm - нижний уровень эксперимента,

Zmax - верхний уровень эксперимента,

Z0 - нулевой уровень эксперимента,

. гт- Zmax- 7.min .

AZ - интервал варьирования ; Zo=-+ Z mm

Таблица 3.6.1. Ортогональная матрица планирования эксперимента.

N уров -ня Х„ X, х2 Хз БД М5 [РЬ] ВТ, % БДМ5+ ант.,[РЬ] ВТ, %

1 + 1 +1 +1 +1 50,5 17,2 44,0 32,0

2 + 1 -1 +1 +1 57,4 13,6 57,0 17,0

3 + 1 +1 -1 +1 32,0 18,3 29,0 17,7

4 + 1 -1 -1 +1 46,7 13.1 36,0 31,0

5 + 1 +1 +1 -1 39,7 53,6 43,0 47,0

6 + 1 -1 +1 -1 57,0 53,0 65,0 38,0

7 + 1 +1 -1 -1 38,5 47,0 34,0 37,0

8 +1 -1 -1 -1 49,0 47,0 39,0 55,0

0 0 0 0 0 33,7 19,5 53,0 39,0

0 0 0 0 0 45,3 19,7 53,0 44,0

0 0 0 0 0 41,8 25,5 50,0 44,0

Для обработки экспериментальных данных использовалась

шециальная программа "Ritab". Получены следующие уравнения регрессии для безразмерных коэффициентов: Электролит №1: BT,%=32,85+(l,175)-CSn+(l,5)-Cpb-17,3-ix [Pb]=46,262-6,087-CSn+4,887-Cpb+(0,212)-ik * в скобках даны незначимые коэффициенты. Электролит №2 ВТ,%=34,33-(0,912)-С5п-(0,837)-Срь-9,912-1к

[РЬ]=43,375-5,875-Csn+8,877-CPb-(l,875)-iK Уравнения регрессии с коэффициентами в натуральном выражении: Электролит №1 ВТ,%=27,275+0,1I7-Csn+0,375-Cpb-6,92-ik F=2,4 ; FPac4.=19,3 [Pb]=41-0,617-Csn+1,2-Срь+(0,12)-ik F=7,5 ; FPac4 = i9,3 Электролит №2 BT,%=68,133-(0,0912>Csn-(0,139>CPl,-3,965-iic F=8,31 ; FPac4.= l9,3 [Pb]=37,8-0,587-Csn+l,48-Cpb-0,75-ik F=9,6 ; Fpac-^19,3 Проверка уравнений на адекватность по критерию Фишера показала, что они адекватно описывают экспериментальные результаты. Анализ уравнений выявил, что в исследованной области на качество влияют главным образом содержание ионов олова и свинца. Некоторые расхождения экспериментальных данных от расчетных укладываются в доверительные интервалы для параметров оптимизации, рассчитанных по величинам соответствующих дисперсий воспроизводимости, и объясняются низкой степенью регрессионных уравнений, выбранных для данных моделей.

3.7. Исследование внутренних напряжений. Внутренние . напряжения (ВН) являются важным свойством электроосажденных металлов. При высоких значениях ВН возможно растрескивание осадков и ухудшение их защитной способности.

При всех исследованных условиях в осадках олово-свинец возникают внутренние напряжения сжатия, изменяющиеся в зависимости от состава электролита и условий электроосаждения. Внутренние напряжения измерялись при различных плотностях тока и концентрации добавки. Для всех электролитов характерно уменьшение внутренних напряжений с увеличением плотности тока и ростом толщины осадка. Первоначально высокие значения внутренних напряжений при маленькой толщине покрытия ( до 5 мкм) объясняются сильным влиянием подложки, представляющей собой отожженную медь. Начиная с толщины покрытия в 5 мкм при дальнейшем росте осадка внутренние напряжения изменяются незначительно и составляют порядка 10-20 МПа. Снижение ВН объясняется уменьшением влияния основы (меди) на электрокристаллизацию сплава олово-свинец и увеличением размера кристаллов электролитических осадков. Такой характер зависимостей наблюдается для всех БК.

При исследовании влияния концентрации БД на ВН, выявлено, что для всех БК, кроме М5 с антиоксидантом, увеличение концентрации БД приводит к возрастанию внутренних напряжений. Для электролита с БД М5 с антиоксидантом увеличе1ше концентрации добавки в электролите приводит к некоторому снижению внутренних напряжений. По всей видимости, это связано с природой антиоксиданта, который в отличии от добавки М5, уменьшает напряжение сжатия.

3.8. Исследование содержания углерода в покрытиях. Содержание углерода в покрытиях определялось лишь при условии получения зеркально-блестящих осадков. Анализ проводился ИК-спектрометрическим методом. Пробу сжигали в присутствии плавня (смесь Ие + Си ) при температуре 1600°С с последующим определением СОг ИК-спектрометрическим методом. Результаты представлены в сводной таблице. Содержание углерода в покрытии не превышает 0,3 масс.%. Это означает, что органические вещества, входящие в состав БК, мало включаются в катодный осадок. Таким образом, можно предположить, что данные покрытия будут пластичными и хорошо паяться.

3.9. Исследование покрытий печатных плат на паяемость.

Как и предполагалось ранее, поскольку содержание углерода в покрытиях со всеми БД не превышало 0,3 масс.%, проверка паяемости в отверстиях и на контактных площадках печатных плат по ГОСТ 21930-76 с бескислотным флюсом показала, что количество заполненных припоем отверстий составляло 95-100% от всего числа пропаянных отверстий. Контактные площадки покрыты гладким, непрерывным слоем припоя. Время пайки составляло 3 сек., что удовлетворяет требованиям производства.

4.0. Изучение влияния вредных примесей. Присутствие посторонних ионов в электролите, таких например как, Си++ и С1" может отравлять всю БК. Попадание ионов хлора возможно в процессе приготовления электролитов при использовании водопроводной воды вместо дистиллята, а ионы меди могут проникать в электролит при плохой промывки деталей после операции травления.

В связи с этим, представляется важным определение предельно допустимой концентрации (ПДК) данных ионов и отработка возможного режима корректировки электролита. 1) Изучение влияния ионов хлора.

Ионы хлора вводились в электролит в виде соляной кислоты. Для электролита с БД МС и БД М5 при концентрации ионов С1- 0.09 г/л, а для электролита с БД СК-1 - 0,06 г/л, интервал допустимых катодных плотностей тока уменьшается на половину. Для электролита с БД М5 с антиоксидантом эта величина составила 0,12 г/л.

При добавлении в электролит новой порции БД ( от 2 до 5 мл/л) удалось расширить до половины от первоначального интервал плотностей тока, в котором возможно получение зеркально-блестящих осадков. Но уже при достижении концентрации 0,21-0,27 г/л электролиты полностью выходили из строя.

Основные характеристики метансульфоновых электролитов с нетоксичными

блескообразующими добавками.

Технологические показатели Технологические показатели

Добавки Итнервал плотностей тока, А/дм2 Э/х стабильность, Ач/л Доп. конц. С1-, г/л Доп. конц. Си++, г/л рс,, РСме РСб Содержание БД, мл/л Содержание форм., мл/л ВТ=Щк) Содержание углерода, масс.% Область применения

мс 3-12 (9) 145 0,09 0,01 34,20 62,00 62,00 5 20 70-25 0,30 1*

СК-1 4-16 (12) 140 0,07 0,01 24,53 45,87 45,10 4 20 65-21 0,17 1*

М5 2-10 (8) 95 0,1 0,013 23,5 33,3 32,00 5 5 58-40 0,22 2*

М5+а 3-14 (9) 150 0,12 0,005 21,14 54,56 53,68 2 2 78-22 0,14 1*

Г - для нанесения покрытия на детали сложного профиля ;2*- для нанесения покрытия на детали простой формы

Таким образом, без корректировки, концентрация ионов С1_ в электролитах не должна превышать 0,09 г/л. При добавлении соответствующей новой порции БД, содержание вредных примесей может увеличиться до 0,18 г/л.

2) Изучение влияния ионов меди. Ионы меди вводились в электролит в виде раствора СиБ04. Для всех БД интервал допустимых катодных плотностей тока уменьшился на половину уже при концентрации ионов Си++ 0,01 г/л. Без корректировки электролитов при концентрации 0,015-0,02 г/л невозможно получать в широком интервале плотностей тока зеркально-блестящие покрытия. При добавлении новой порции соответствующей добавки (2-8 мл/л) интервал плотностей тока расширялся до 50% от первоначального.

Таким образом, без корректировки, концентрация ионов Си++ не должна превышать 0,015 г/л. При соответствующей корректировке электролита, содержание вредных примесей может увеличиться до 0,020,025 г/л.

Выводы.

1. Исследован процесс получения блестящих покрытий сплавом олово-свинец из метансульфонового электролита с нетоксичными добавками МС, М5, СК-1, М5 с антиоксидантом. Показано, что метансульфоновые электролиты с этими добавками, по технологическим характеристикам не уступают борфтористоводородному электролиту.

2. Установлено, что в исследуемых электролитах наибольшим интервалом катодных плотностей тока обладают электролиты с БД СК-1 и М5 с антиоксидантом. Выход сплава по току в зависимости от катодной плотности тока уменьшается в большей степени в электролитах с БД М5 с антиоксидантом и БД СК-1. Содержание свинца в сплаве для всех БК уменьшается с ростом плотности тока, изменяясь в пределах +5%. Наименее выражено изменение состава сплава для электролитов с БД СК-ШМС.

3. Наибольшей рассеивающей способностью по металлу обладают электролиты с БД МС и М5 с антиоксидантом.

4. Исследованы электрохимические стабильности метансульфоновых электролитов с различными БК. Отработан возможный режим корректировки электролитов.

5. Изучено влияние блескообразующих композиций на кинетику катодных

процессов. Установлено, что добавки являются сильными ингибиторами катодного процесса, AJIM-10 и ОС-20 - слабыми ингибиторами, формальдегид и антиоксидант - деингибирухощими компонентами.

6. Получены математические модели метансульфоновых электролитов для

осаждения покрытий сплавом олово-свинец с блескообразующими добавками М5 и М5 с антиоксидантом. На основании полученных математических моделей произведена оптимизация состава электролитов, режима электролиза и получены регрессионные уравнения для ВТ и состава сплава.

7. При всех исследованных условиях в осадках олово-свинец возникают внутренние напряжения сжатия, уменьшающиеся с ростом плотности тока и толщины осадка. Увеличение концентрации БД, кроме БД с антиоксидантом, приводит к росту ВН.

8. Органические вещества, входящие в БК мало включаются в катодный

осадок; содержание углерода в покрытиях не превышает 0,3 масс.%.

9. Показано, что паяемость покрытий удовлетворяет требованиям ГОСТ.

10. Установлено, что ионы меди и хлора являются вредными примесями. Предельно допустимая концентрация ионов хлора не более 0,1 г/л, а меди - 0,01 г/л.

11. Для промышленного использования рекомендуется метансульфоновый электролит с БД М5 с антиоксидантом. Электролит успешно прошел опытно-промышленную проверку в НИЦЭВТ (Москва).

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Мухамеджанова Т.Р., Тютина K.M., Попов А.Н. Покрытия ПОС-бО из метансульфонового электролита с новыми нетоксичными блескообразующими добавками. // Тез.докл.науч.-техн.конф. "Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике и производстве печатных плат".-Пенза,1996,-с.15-17

2. Мухамеджанова Т.Р., Тютина K.M., Попов А.Н. "Сравнительная оценка метансульфоновых электролитов для осаждения сплава олово-свинец с различными блескообразующими композициями". Защита металлов 1996, том 32, № 6, с. 646-647.