Электрохимическое осаждение сплава Sn – Ag, пригодного в качестве припоя

Авторы

  • Ольга Николаевна Врублевская Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Марина Александровна Шикун Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Николаевна Воробьева Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь; Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Анна Михайловна Рабенок УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь
  • Ангелина Сергеевна Гунич УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь
  • Светлана Геннадиевна Мельникова УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

электрохимическое осаждение, сплав, олово, серебро, припой, эвтектика, добавки в электролит

Аннотация

Предложен состав электролита для осаждения легкоплавкого сплава Sn – Ag, близкого по содержанию элементов к эвтектике, отличающийся от известного сильнокислого сульфатно-тиомочевинного раствора наличием добавок гидрохинона, 1,4-бутиндиола и цитрат-ионов. Показано, что, варьируя концентрацию добавок и плотность тока, можно управлять содержанием олова в сплаве в пределах 73–96 мас. %, скоростью роста покрытий от 2,7 до 15,6 мкм/ч, суммарным выходом металлов по току в пределах 55–99 %. Определено, что покрытия состоят из мелких зерен серебра величиной менее 0,5 мкм и пластинчатых кристаллов олова размером 3–20 мкм, возрастающим при повышении доли олова в сплаве. По данным термического анализа, максимум эндотермического пика плавления на ДСК-кривых сплавов Sn – Ag с содержанием олова более 73 мас. % приходится на 223,5 °С, что близко к Тпл эвтектики. Площадь пика растет с увеличением доли олова в сплаве. Покрытия Sn – Ag, содержащие более 93 мас. % олова, близки по составу к эвтектике и характеризуются повышенным даже по сравнению с оловом растеканием расплава припоя, что делает их перспективными для пайки.

Биографии авторов

  • Ольга Николаевна Врублевская, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

    кандидат химических наук, доцент; ученый секретарь

  • Марина Александровна Шикун, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    магистрант кафедры неорганической химии химического факультета. Научный руководитель – О. Н. Врублевская

  • Татьяна Николаевна Воробьева, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь; Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    доктор химических наук, профессор; главный научный сотрудник Научно-исследовательского института физико-химических проблем БГУ, профессор кафедры неорганической химии химического факультета БГУ

  • Анна Михайловна Рабенок, УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь

    учащийся

  • Ангелина Сергеевна Гунич, УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь

    учащийся

  • Светлана Геннадиевна Мельникова, УО «Минский государственный областной лицей», ул. Серова, 18, 220000, г. Минск, Беларусь

    учитель. Научный руководитель – О. Н. Врублевская

Библиографические ссылки

  1. Lee L. M., Mohamad A. A. Interfacial Reaction of Sn – Ag – Cu Lead-Free Solder Alloy on Cu: A Review. Adv. Mater. Sci. Eng. 2013. Vol. 2013. Article ID: 123697. DOI: 10.1155/2013/123697.
  2. Grigoriev V. [Lead-free technology – the requirement of time or the whim of legislation from the environment]. Electron. Compon. 2001. No. 6. URL: echemistry.ru/assets/files/stati/bessvincovaya_tehnologiya.pdf (date of access: 03.12.2017) (in Russ.).
  3. Zhao Q., Chen Z., Hu A., et al. Formation of SnAg solder bump by multilayer electroplating. Microelectron. Eng. 2013. Vol. 106. P. 33–37. DOI: 10.1016/j.mee.2013.a.055.
  4. Nikolskii B. P., Rabinovich V. A. (eds). Chemical handbook : in 7 vol. Moscow ; Leningrad : Chemistry, 1965. Vol. 3 : Chemical equilibrium and kinetics, properties of solutions. Electrode processes (in Russ.).
  5. Vyacheslavov P. M. [Electrolytic deposition of alloys]. Leningrad : Mechanical engineering, 1985. Issue 5 (in Russ.).
  6. Tretyakov Y. D. (ed.). Inorganic chemistry : in 3 vol. Moscow : Academy, 2004. Vol. 2 : Khimiya neperekhodnykh elementov (in Russ.).
  7. Wei L. X., Haseeb A. S. M. A., Yingxin G. Effects of thiourea and gelatin on the electrodeposition of Sn – Ag solder alloy. 4 th Asia Symposium on Quality Electronic Design (Penang, Malaysia, 10 –11 July, 2012). P. 291–296. DOI: 10.1109/ACQED.2012.6320518.
  8. Djokić S. Synthesis and antimicrobial activity of silver citrate complexes. Bioinorg. Сhem. Appl. 2008. Vol. 2008. Article ID: 436458. DOI: 10.1155/2008/436458.
  9. Sherlock J. C., Britton S. C. Complex Formation and Corrosion Rate for Tin in Fruit Acids. Br. Corros. J. 1972. Vol. 7, issue 4. P. 180–183. DOI: 10.1179/000705972798322946.
  10. Lanin V. L., Dostanko A. P., Khmyl’ A. A. [Technology of radio electronic devices]. Minsk : Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, 2013 (in Russ.).

Загрузки

Опубликован

2018-05-01

Выпуск

№ 1 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Химия

Раздел

Оригинальные статьи

Лицензия

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

[1]
Врублевская, О.Н. и др. 2018. Электрохимическое осаждение сплава Sn – Ag, пригодного в качестве припоя. Журнал Белорусского государственного университета. Химия. 1 (май 2018), 83–91.