Покрытие сплавами палладия.

Покрытия чистым палладием широко применяется в различных отраслях промышленности с целью защиты металла от окисления (см. «Покрытие палладием»). Область применения основана на его физико-механических свойствах: палладий – мягкий и ковкий металл серебристого цвета, наиболее дешевый из металлов платиновой группы.

При больших нагрузках на контакты  износостойкости палладиевых покрытий недостаточно. Легирование палладия никелем позволяет повысить износостойкость в 10 раз (при содержании Ni в сплаве Pd-Ni 20-25%) (см. «Покрытие молибденовым сплавом»).

Для получения износостойких покрытий сплавом палладий-никель используют электролит на основе аминоуксусной кислоты.

Состав электролита для получения покрытий Pd-Ni 20-25%, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  14 – 50

Никель хлористый (в пересчете на металл)  60 – 180

Кислота аминоуксусная 75 – 150

Аммиак (25%-ный) до pH = 8,0 – 9,5

Температура 25 – 40ºС; плотность тока 1,5 – 3,0 А/дм2.

Аноды из палладия или платины.

Выводы микросхемы с покрытием сплавом палладий-никель.

Выводы микросхемы с покрытием сплавом палладий-никель.

В производстве для осаждения сплава палладий-никель чаще применяют хлоридный электролит.

Состав хлоридного электролита, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  18 – 20

Никель хлористый (в пересчете на металл)  25 – 30

Аммоний хлористый    20 – 30

pH  8,5 – 9,0

Температура 20 – 25ºС; плотность тока 1,5 – 2,0 А/дм2.

Аноды из палладия, требуемое значение pH  раствора достигается введением аммиака.

Приготовление хлоридного электролита.

Для приготовления электролита отдельно растворяют хлорид палладия в 20%-ном растворе аммиака при 70 – 80ºС и хлористый никель в растворе аммиака при комнатной температуре. После охлаждения оба раствора смешивают в необходимых пропорциях, добавляют хлористый аммоний и аммиак до требуемого значения pH.

Износостойкость покрытия сплавом палладий-никель с 25%-ным содержанием никеля в 14  раз выше чистого палладиевого покрытия, микротвердость повышается в 1,5 раза, а внутренние напряжения в осадках снижаются в три раза. При этом переходное сопротивление увеличивается незначительно.

По аналогии с электроосаждением сплава палладий-никель может быть осажден сплав палладий-кобальт с содержанием 25% кобальта. Этот сплав применяется для покрытия контактов и придания изделиям специальных магнитных свойств (см. «Осаждение железо-никелевых сплавов»). Осадки получаются мелкокристаллические, полублестящие.

Состав электролита для получения сплава палладий-кобальт, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  18 – 20

Кобальт хлористый (в пересчете на металл)  5 – 6

Сахарин     0,3 – 0,5

Аммиак до pH   9,5 – 10

Температура 18 – 25ºС; плотность тока 1,5 – 2,5 А/дм2; аноды из палладия.

Износостойкость получаемого сплава в 25 раз больше, чем у чистого палладия.

Для повышения износостойкости золотого покрытия при одновременном сохранении низкого значения переходного сопротивления предлагается применять сплавы Au-Pd с содержанием 25% Pd.  Эти сплавы можно поучить в виде плотных полублестящих покрытий из электролита, содержащего золото в виде цианистого комплекса, а палладий в виде этилендиаминового комплекса при общей концентрации металлов в растворе 3 г/л.

Состав цианидно-этиленового электролита для осаждения покрытий палладий-золото, г/л:

Золото (в пересчете на металл)  2,5 – 3,0

Палладий (в пересчете на металл)  0,5 – 1,0

Цианид калия (свободный)  до 0,3

Этилендиамин (свободный)  25 – 50

pH = 7,5 – 8,0

Температура 55 – 60ºС; Дк = 0,3 – 0,5 А/дм2; аноды – платиновые.

При толщине 5 мкм такие покрытия практически беспористы, но широкого применения на производстве они не нашли из-за повышенной токсичности и сложности приготовления.

По вопросам разработки и внедрения процессов нанесения покрытия сплавами палладия обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.