Текст ФХОТЭС часть 2-1 для 2015 (Раздаточные материалы), страница 7

Толщина золотого резиста для травления должна быть примерно 2,5 мкм.

Блестящее цианистое золочение. Состав и рабочие условия типовых щелочных ванн цианистого золочения приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5.

Наименование компонентов	Количество
Металлическое золото, г/л	7,5¸15
Цианид калия (свободный), г/л	60,0¸67,5
Карбонат калия, г/л	7,5¸60
Никель, кобальт	по необходимости
Серебро	до 2%, но может и отсутствовать
Блескообразователи	по необходимости
Смачиватели	по необходимости

Рабочие условия

Температура,°С	24¸38
Плотность тока, А/дм2	0,3¸0,5
Аноды	нержавеющая сталь
Отношение площадей анодов и катодов	от 1:1 до 5:1
Перемешивание	Энергичное, но так, чтобы не ввести воздух или не вызвать разбрызгивания или пенообразования. Фильтрация через приспособления, установленные в ванне и покачивание катодной штанги достаточны
Эффективность катодного тока, %	95
pH	12

4.6. Покрытие сплавом олово-свинец

Типовой состав, рабочие условия и порядок составления ванны для осаждения сплава олово-свинец — таблица ___.

Таблица 2._. Приготовление раствора для 60% олова и 40% свинца

Концентрация фторбората олова (47% олова по весу), г/л	312
Концентрация фторбората свинца (50% свинца по весу), г/л	93
Борфтористоводородная кислота (50%), г/л	196
Борная кислота, г/л	11
Пептон, г/л	5
Вода (деионизованная)	60,7% от общего объема

Состав для 60% олова и 40% свинца

Олово, общее количество, г/л	60
Двухвалентное олово, г/л	55
Свинец, г/л	25
Свободная борфтористоводородная кислота, г/л	100
Свободная борная кислота, г/л	25
Пептон, г/л	5,5

Условия работы

Температура °С	16¸37
рН (определить по индикаторной бумаге)	0,5 или менее
Плотность тока, А/дм2	0,3
Эффективность тока (при постоянном содержании олова-свинца), % : - катодная - анодная	100 100
Перемешивание	Медленным покачиванием катодной штанги
Отношение площади анода и катода	2:1

Покрытие из сплава олово-свинец (60% олова и 40% свинца) наносится электролитически на печатные платы с целью улучшения пайки элементов или в качестве резиста при травлении. Толщина слоя состава при использовании его в качестве резиста берется 25 мкм.

Электроосаждение сплава связано с дополнительными условиями по сравнению с получением покрытия из одного элемента. Например, необходимо контролировать условия так, чтобы поддерживать осаждение сплава одногодного состава. Точка плавления припоя из сплава олово-свинец повышается, если нанесенное покрытие имеет более высокое содержание любого составляющего. Если температура плавления сплава слишком высока, он не плавится при температурах, обычно используемых для плавления эвтектического сплава 63% олово-37% свинец, используемого в установках групповой пайки (196-204◦С).

5. Нанесение диэлектрических покрытий.

Существуют различные способы нанесения диэлектрических покрытий для изделий электроники. По назначению они могут быть декоративными, защитными или выполнять определенные функции в работе электрической схемы. Самый простой способ нанесения диэлектрических покрытий – это окраска. Окраска может быть жидкостная, порошковая и т.п. Возможно также нанесение слоя диэлектрика с помощью электрического тока, что создает ряд уникальных возможностей.

5.1. Электроосаждение диэлектрических покрытий

Основное назначение таких плёнок – защита поверхности металла от коррозии, окраска и диэлектрическая изоляция. Способ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами окраски изделий.

Достоинства:

1. Меньший расход материала по сравнению с методами намазки, пульверизации, окунания.

2. Применение дешёвых водорастворимых органических соединений

3. Отсутствие токсичности и взрывоопасности в процессе покрытия

4. Высокое качество осаждённых покрытий

5. При отработанном технологическом процессе покрытие электроосаждёное дешевле других видов покрытий в 1.21.5 раза.

В состав раствора для покрытия электроосаждением входят:

1. Органические водорастворимые плёнкообразователи

2. Пигменты

3. Органические растворители

4. Нейтрализаторы

В качестве водорастворимых плёнкообразователей используют водорастворимые смолы и масла (алкидные смолы, эпоксиэфиры, акриловые сополимеры, малеинезированные масла – льняное, касторовое, соевое и др.). Эти вещества способны растворяться в слабощелочных растворах и становиться нерастворимыми при переходе в кислотную или солевую форму. Характер осажденной пленки (кислотная или солевая) зависят от металла покрываемого изделия.

Для нерастворимых (пассивных) платины и золота с плёнкообразователями реагирует водород, выделяющийся на катоде, и образуются кислотные осадки (то есть эти металлы покрываются только кислотными плёнками).

Для цинка, железа, серебра плёнки могут быть смешанными, а для хорошо растворимой меди или её сплавов образуются преимущественно солевые осадки.

Процесс электроосаждения протекает на аноде ванны и сопровождается частичным подтравливанием детали.

Пигменты представляют собой добавки, определяющие цвет и свойства покрытий. К ним предъявляют следующие требования:

1. Инертность (пигмент не должен реагировать с пленкообразователем и металлом, засорять ванну посторонними ионами);

2. Стойкость в водных и щелочных растворах

3. Высокая рассеивающая способность

4. Термостойкость до 100 С

5. Лёгкая диспергируемость (должен легко образовывать дисперсионные композиции)

В качестве пигментов используют красную и жёлтую железоокись, сажу (для декоративных покрытий), силикохромат свинца, фосфат и бензоат цинка (соединения цинка применяются для пассивирующих антикоррозионных грунтов). Кроме того, в качестве пигмента широко применяются порошки металлов: цинка, алюминия и свинца для проводящих покрытий. Одно из лучших покрытий получается, когда один из наполнителей — двуокись титана. Рекомендуемое соотношение пигмента и плёнкообразователя — 1:2. Органические растворители способствуют увеличению толщины покрытия, их блеску, а также стабильности ванны.

Растворители бывают смешивающиеся с водой (спирты этиловый, пропиловый) и водонерастворимыми (высшие спирты, скипидар, толуол, некоторые смолы).

Смачиваемые водой растворители снижают вязкость пленки, что облегчает удаление газа и уменьшает количество дефектов.

Нейтрализаторы добавляют для повышения стабильности раствора, то есть поддержания постоянного pH раствора (аммиак, щёлочь).

5.2. Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия применяют для придания поверх­ности детали антикоррозионных свойств и красивого внешнего вида. Их нельзя применять для деталей, имеющих точные допу­ски и трущиеся поверхности, подвергающихся механическим воз­действиям и нагреву. Для обеспечения антикоррозионной защиты стальные детали предварительно подвергают цинкованию, детали из алюминия и его сплавов — анодированию, детали из магние­вых сплавов — оксидированию.

Лакокрасочные покрытия классифицируют по материалу по­крытия, внешнему виду поверхности покрытия (класс покрытия) и по условиям эксплуатации (группа покрытия).

Различают семь классов покрытия (ГОСТ 9.032—74). Наибо­лее высокие требования предъявляются к внешнему виду поверх­ностей I класса. В этом случае не допускаются дефекты поверх­ности, видимые невооруженным глазом.

По степени блеска лакокрасочные покрытия делят на глянце­вые, полуглянцевые и матовые. Группа покрытия выбирается по условиям эксплуатации (атмосферостойкие, химически стойкие, маслостойкие и др.).

Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий состоит из этапов подготовки поверхности, грунтования, шпатле­вания, нанесения покрытия, сушки.

Подготовка поверхности заключается в очистке ее от продуктов коррозии и загрязнений (химическим или механиче­ским способом) и тщательном обезжиривании.

Грунтование—нанесение слоя грунта толщиной около 20 мкм. Основное назначение этой операции состоит в создании адгезии между металлом и последующими слоями лакокрасочно­го покрытия. Наиболее часто применяют масляные грунты (свин­цовый и железный сурик на олифе), лаковые грунты типа АЛГ-1, АЛГ-5 и др. Грунт можно наносить распылением, окунанием или кистью. После нанесения каждого слоя производят сушку.

Шпатлевание — выравнивание загрунтованной поверхно­сти. Шпатлевка — это пастообразная масса, состоящая из пигмен­тов, наполнителей и лаков с добавлением или без добавления пластификаторов. Местное шпатлевание заключается в выравни­вании отдельных углубленных мест. Затем проводят сплошное шпатлевание. Шпатлевки наносят на поверхность при помощи шпателя или краскораспылителя. В последнем случае их разбав­ляют растворителем. После нанесения шпатлевки поверхность сушат и шлифуют мелкой шкуркой.

Нанесение лакокрасочных покрытий произво­дится с помощью кисти, окунанием и распылением. Окрашивание кистью является малопроизводительным процессом и применяется для медленно сохнущих лаков, для подкраски поверхности и на несения обозначений по трафарету.

Нанесение покрытий окунани­ем применяется для деталей, не требующих тщательной отделки и имеющих удобную для стекания краски форму. При этом спо­собе получается неравномерная толщина пленки и повышенный расход материала. Более высокая производительность (в 7 ... 12 раз) и высокое качество поверхности достигаются при окрашива­нии распылением. Однако этот метод связан с повышенным рас­ходом материала и необходимостью вести процесс в специальной камере.

5.3. Порошковое окрашивание в электростатическом поле

Наиболее совершенной является окраска в электростатическом поле коронного разряда (рис. ).

Рис. 2.9. Окрашивание в электростатическом поле коронного разряда

При этом способе изделие подвешивается на заземленный конвейер 4, проходящий между электродами 1, которые соединены с отрицательным полюсом источника 2 напряжения 100 кВ постоянного тока. Коронный разряд, возникающий между электродами и заземленным изделием, ионизирует молекулы воздуха, находящиеся в электрическом поле. В образующееся электростатическое поле направляется от распылителя 3 струя краски. Частицы ее, заряжаясь отрицательно, притягиваются к поло­жительно заряженным деталям. При этом способе повышается качество окраски, так как разброс по толщине составляет всего 5...8 мкм (при ручном распылении 50...70 мкм). Производитель­ность труда повышается в 3...4 раза, улучшаются санитарно-гигие­нические условия труда и сокращается расход краски (ее потери составляют всего 5...10%). Процесс окраски может быть полно­стью механизирован.

Для окраски используют материалы, образующие гладкие по­верхности (перхлорвиниловые, глифталевые, нитроцеллюлозные и другие эмали) и узорно-декоративные (кристаллический лак «Мороз», морщинистая «Муар» и др.).

Сушка является заключительным этапом. Ее производят в сушильных шкафах, рефлекторных сушилках и т. д. Наиболее со­вершенна сушка инфракрасными лучами. Этот способ дает большую экономию энергии и позволяет значительно сократить про­изводственные площади. На рис. __ приведены фото оборудования для порошковой окраски.

Р
ис. 2._. Камера порошковой окраски изделий

1 Лиганды – сложные химические соединения, которые отличаются повышенной устойчивостью к разложению, поэтому имеет смысл использовать их в тех процессе.

* * Re – рений, B – бор

40