Введение к работе
Актуальность лроблетл Одним из существенных компонентов в современник технологиях изгогочл?ния элементов радиозлаїс тронного оборудования и ЭВМ последних поколении является процесс электролитического мглнзсения покрытии сплавани на осноьа олова, коториз обеслечксагат хорош»я пияеность изделия с бескис лотныкм ч>люс«ми, необходимую антикоррозионную зааиту, выполняют ряд других специальны» ^улкцнч а процессе изготовления дета леи и при их дальнейшей зкспуатации.
В последние годы у нас в стране и за рубежом все большее распространение находят Слэстпцие покрытия спланани Sn-Bt, Sn-Pb, Sn-Cc и пр..которые выгодно отличаются от аналогичных по составу матовых покрытии. Блзстяциэ покрытия сплавами олова(используемые для нанесения на паяемые элементы приборов, доныне,чем маговив покрытия, сохраштот способность к пайке с бескислотными плюсами, не нуж/аются » окраске, менее пористы, соответственно,более коррсиионноустоичиви, значительно менее, чем матовые покрытия, подвержены иглообразоаанию и т.д.
Блесть'-'.ие покрытия сплавси олсво-свинец преимущественно используют ь производстве печатных плат (ПП). Наряду с виша-описві.ншіи преимуществами они не HvaflaKiTcsi в оплавлении, обязательном для матовых покрытии этим сплавом. Применение блестящих покры thj; из только упрощает и удешевляет процесс изготовления ПП но и позволяет полностью исключить их расслоение, которое зачастую происходит при оплавлении некоторых типов ПП.
Несмотря на значительные успехи современной злектрохмми- , ческой технологии а глекіроосаждении блестящих покрытия спла-. бзни на основе олова, совершенстаоапкие таких процессов требует законченной теоретического концепции процесса формирования блестящих пскритип us кислых электролитов, а тачже теоретически обоснованных методически* подходов к созданию блеокообра-эуыаих композиции (ВК) повррхносгно-актнвішх орггшичвг-ких ае-шестз (ПАОВ)
В то те еремя уровень современной теоретической электрохимии, располагающей математическим описанной 4>унїьмєні алышх закономерностей процессор ал?кгрокристйяплзацим покрытии ме~
- 'г -
талла.іи и сплавами, делает воЗмояичн иэ Только строго научно обоснованней подход к конструирования блескообразуещих Ко-ипэзшив, но и компьютерное моделировали*- процессов элвктро-осаждегий Функциональных гальванических покрытия, а, в перспективе. И создание компьютерных методов конструирований бяеекообрвзугщих композиция. Распространенный в настойще-е время Иолуэнпйри їеекий метод подбора: компонентов ВК не Поэв-олйэт полнастье учесть и решіййоветі требования современной микроэлектроники к элвктролитан для осаждения б.честяяих ІТОК-рьійіи сплавами на основе ояовв.
ПрЬ.бЛвМЙ СОДСНИЯ ЙЙЄКВЙТНІІХ КОНЛЬЬТерНЦХ НОДвЛей ЭП8КГР0
литое для электрооев*денйя 4уЙкуионалъных покрытии сплаввнм на осцовй еяола является актуарной, т.к., вс-Первых, таяме подели утіроааіот освоёгН'*> и изучение новых электролитов, й, во-вторых, кэГут б,-<ть мсИолізованм В КЗЧВСГВв 3>»фЄКТЙВНОИ коммерческой Рвкланы.
Яерспвктивоп KOMfttfotfrpiioTo моделирования процессов злек-троооожления функциональных гвлк*анолекрнтнй вйя;«зтся создание нсввлвл-аккунуляторові яйятюйихся Саэоя данных по проіівссу й ocMoton Для разработки тренажерных неделей электролитов* высокой ад*кЬатносі:і. Ноіно лоЯагагь, что решение указанных проблей поэиолиг ПоАнять на новий /тюрень как теорию осаждения Функциональных гольванопехрытии сплавами на основе олова, так и сани электролиты, вг Нногои 6гфйдейявй.иэ качество компонентов ЭбИ 1< радиоэлектронного оборудования.
Работа выполнена в соответствии с координяционнаі>:і плана ни т СССР на І9В0-І9В?, І9Є6-1990Г. Г-. "Цельк йвегояшея раЪогч йві.яелея
-раэрабг'.ка методических подходов к исследованию и с зданию блвскообразуюаих , :жПозиичи;
-выяснение функция типовых компонентов БК, применяемых для оса*»енлй блестйвих покрытии сплавами на основе олова из кис-лык злекгрояитеві
.-формирование те^ретичз-хоа кс щегиии процесса образования блестяаих осадив из т^чих электролитов; -создание компьютерных ноДелеи процессов элеКтро'?са'гл»ния блестящих Покрытии, сплэве-ми ня основе олова, и разработка подходов к созданиш комп'ютерних моделей, йсзвочяюяих конструировать новые БК-
Нъучцяя новизни работы-. -Предложен ноочи метод исслє-дов-їг.ії.і .-.хзгизиа функционирования компонентом ЕК ("ії^тод 4ьх.г,ї?.ьго зллгадгеяия" /ПАЗ/і .на основа которого опрелсен:!: судацпн контолейтоп бласкосбразуг.ацх композицій тип»? -.- 'ейогенно-е ПАОВ-Блеско-сбрззумаая ,йС.5а8ка(СЯ)-*»зр«в-'іі-/»«* ид" (їВІ'-систсиа) . -Елероне определена роль >орм:».г^о-?гид-а » ЕК ті.їіл ДЗф. -Опредеяенн мв-ханкэнц и!іги6«рог»зн'*ґі і'аі одного процесса сено-виимч Типами БД. в т-ч. хяречтври/югикися вгоричиыг; и смє-ийннын ингибироеаниен-
-Предложено классификационно*» деление ВВ г.я сильноингибируш-виа, слебомнгибируещив и срэрхслабоийгиОияуюяив. -Предложена коїщвпция процесса б;<эс,кор6разсаания для Д6ф-сис~ тсм(Я-диспергатср-не»иансг<энис-э flAOg или НОДЗі g-БД.Ф-Формальдягиді ДБФ-сксгвмк дспусхайт отсутствие НПАЭ или формальдегида в составе БК,в прздальиих случаях,работающих в киелнх электролитах.
-finapsya покаэакз воэмо*ноеть о5'вдинзиия достоинств гяпбо- и сильно ннгийру»!?их блескообразоваголеи путем чепояьэованмя в БД слабо- и еильноингябнруюййх компонентов*
-Разработана серия реальних компыйт&рнда трвнаткэрнвх, аналнтн чееких и прогноэируюзих моделей алзктролитов для осаждения сплава Sn-Pb.
-Заложено новое мэтодическсв напрэвчениз в разработке техноли ги.ч ссавдвния 4ункдион8льнвх покрытии сшт:аани. основанное на использовании аналитичзских и прогиазирукаих компьютерных mq-дзяёи И компьютерной жэдели-аккунул«тора.
Предложены мэтзл^чеекке подходи к исследованию БК, с истголь-зованиан которих разработаны технологически процессы для ооа ждуния блестяших покритий спл^воми на эенсэо олова гругпи "СТАНЕКС* и "АЛСОї:" (СТДНЕКС-2НЗ, CTAHSKq-ЗНЗНПП. CTAHERC-3HS ВС, C0SLA-A2. AS, 'COSLA-A3, Е-1 и др.) которые заянііе-пи авторскими свидетельствами СССР и охрённинц документами эарубе.чна* стррл. я ие.котсрые из Них іечроло используются в отечественной промшлемюсти к Гернянии. . .
Технология СГАНЕКС-ЗііЗ позволила исключить операцию, сплавления при изготовлении КППІ1 и обеспечить игзможность из-
- 4 -roi селения НППП с большим соотношением Н/Д, разрушзюаихся при терноуаарв. вызываемом оплавлением.
Лицензия на технологию электроссшгдения сплава олово-свинец СТАНЕКС-ЭНЗ была продана в Германию в 19ЄЗ г. по лицензионном/ соглашению М 7311/098314 ( а. с. СССР No 1119365. 1983г., сумма контракта 395 тыс переводных рублен) .
Технология СТАНЕКС-ЗНЗ - первый процесс осаждения блестя оих покрытия СПЛЯ0ОМ олово-^винзц, внедренный б отечественную промышленность успешно работает на ряде предприятия страны с 1983 г. и уже дал российской промышленности значительная экономический э*>»ект.
-Разработаны программы тренажерных моделей процессов C0SLA ' -А2НС.ИХТИ-М4НС. МХТИ-М4МСД и СТАНЕКС-ЗНЗМС < по заказу ТОО "САИТЕК" , сумма договора 553 тысячи рублей).
Ллробация роботи и h/бликаиин.
Основные результаты работы представлялись нч семинарах в НПНТП в 19в2.19*.1990 г.г- и о Центральном Российском Доне Знания в 1992 г..а также на семинарах и конгрессах! на Международном коллоквиумеТальванотехник", г.Ильменау, Германия (1983 г. ) ,на 3-ея национальной контеренции"г"орроэия л завита от корразии", г 'іарна. Болгария (1902 г. ) ,на 12-он Менделеевском с'ездо по о5цеи и прикладное химии. г.Москва. (19Э1 г. !'.на 6-ом Всесоюзном совещании по электрохимии, r.io-. сква ( 1981 г.).на 34-ом Конгрессе НЗО, г-Эрлянген. Германия (19ЭЭ г.),на 22-см Конгрес е по физической химии, г.К :лам, Италия .(1987. г.), на 32-ом Конгрессе НЭО, г.Дубрсрниг. Югославия ( 1Г-31 г.), на Конгрессе StIR'FIN 90, г.бостон,США (1930 г. ) ,ма 37-ом Конгрессе МЭО.г.Вильнус,Литео(19S6 г.і,н: семинаре в ЛДНТП.г.С.-Петербург!1991 г.), материалы по компьютерному і.оделировонию электролитов были предстчеле.ы в докладах на фирмах ORBEL Inc. в г.Филлипсбурге.США и Hcueri.Id Corporation.СІЧА (1991 г.).
Основное сокерхяние диссертации из яо *":» о а АЄ иубгчка-иияк, в числе которых 9 авторских сьияегех.' "В.
06'ен и структура работы. Диссертация.состоящая из ьведения,литературного обзора.4-х глав.выродов ,спи:;ка литературы и приложении занимает об'єм л32 страниц,из моторы:: на 1С2 рисунка М 33 таблицн приходится !4б страниц. бг'Олиогро^ию
-fi
lls 403 наим.;.-к;:іеьич 42 сг-т-м^'-М, приложения 15 страниц.
Ё2_1Ш9&!ЩОД кратко кглігстсч г:кту»іа:.«ості. pw^curtofi
проблеми,сссрііудирс.йєни г.. к-скздобания и иоаиэнз полу»,in-
нн5« результатов.
Дй1ЙЧТ./ШНй_йЙДй включает о сзоя 3 .-СіЯдвяс? и R4-еодя. Рзесмсургнч из^естп^в ;;яс.кгролитн для с--згдек;іл 6лєі;тячих покриі;-.л оплмгни Яг.-Pb.Sn-t' , З.ч-Со . Sn-Cd,Sn-
N1 , ПРИВОДЯТСЯ СУ!*вСТ(./4!ЯИЭ ТЄОрв>ИЧЯЄ;«Иі Представлений D
процессе нормирований >ілвстявих пикрьпии. 3 разделе,посипкен-яом г,л:?яний ПМШ на провес злвктроссаздеммя пекрэтия металлами и сплазапи. о.тиодкц-методи иесі:а ловами, прнкеняеныв при изучении их влигаж? на кмнетичу осаалеяич металлопокрытия. Рассмотрена матекатичяскиа негоду nna.HHpcsaHsaq акспе-рннзнтэ и обработки полученных данных, t-штсды приблиечння экспериментальных функции, ко^пьэтяриого кодел^роелнич в ялэктроЯчмическон тьхнологиіі, а танке петодм.че.ским подходам к разработке норих теория в химии. В nepfow глзее .?ксперименг<м;ьнои части рассиотрэнн использованные магоди исследования(13 методов) е т.ч. специально разработанной метод поляризационных измерения (ПИ) на твердих элэктрэдах для исследования влияния ПАСй на ниКзтйку осаждения сплавов олозп из кислых электролитов г* иэтед анализа, покрытия ні содержание углерода и кислорода, основанный на фиксации МГНсаеннсго излучения ядеркух реакция.
{?теряя .глава псісі-.яіієно разработке катодов исследования влияния ПАОВ нъ процесс оса.їдения блестящих ПОКРЫТИЯ СЛЛ-еаг.4и на основа олове.исследованию {.ункция компонентой ЕК типа fiS$ и раараКотке конкретных технологических процессов эл'зк троосаучени:» покритий сплавали олово-свинец и илапо-гздм'ут. Предложена классификаций блеет,ообразуюиих лобак-ак, работавших в ДБ'У-систг.иах,. обосновывается онпэпция процесс* блрекообра-
ЗОЙ&ШЛ ДЛЯ И5Ф-СИСТЄМ.
Третьи глгиб' посэннзпч разработке- концепции когчью
терноп прогнез'фуюаеи нл^олл процесса злэкчроо.ажденг'Я блестя
«их-покрытии сплапдии на основе ол-лэа.а также создания .*.(»«-
етвуюушэс TPii,:i%'.'rt-av .аналитических, и прогноэир: >уі« одеп.л
электролитов.
В_ііех5|йїітоя_ г'т;эе> :'$ориулироі?ана концепция і. ">ип;-ічіі".рн
ои недепи.эчкуиулятора,определены перспективы ее применения и обоснованы подход к созданию простейших тренажерных ноделея--вкк/мулятороя, разработана модель-аккумулятор» позволявшая учитывать мзмеиониг свойств алэ.ктроллта во вреквнщ Показано возможность использования интерполяционного мнопчлена Лаг-ронка для конструирсь* ,ия мсдели-аккумулятора» В приложений приэодятс.! г",ты и другие документы;подтверждающий практическую значимость полученных в работе результатові ''-'. ''.
