Using nonstationary electrolysis for formation SN-BI coatings

The use of periodic pulse reverse current allows to form tin-bismuth electroplated coatings, with high value of term storage stable solderability. The reseach results of the influence of nonstationary electrolysis on solderability of the Sn-Bi alloy coatings have been demonstrated. The appropriate conditions for obtaining high-quality lead-free coatings with high solderability have been found. The best mode is ik av = 1.0 A/dm2, ?forw: ?rever = 4:1, f= 0.1…1 Hz

Using nonstationary electrolysis for formation SN-BI coatings

The use of periodic pulse reverse current allows to form tin-bismuth electroplated coatings, with high value of term storage stable solderability. The reseach results of the influence of nonstationary electrolysis on solderability of the Sn-Bi alloy coatings have been demonstrated. The appropriate conditions for obtaining high-quality lead-free coatings with high solderability have been found. The best mode is ik av = 1.0 A/dm2, ?forw: ?rever = 4:1, f= 0.1…1 Hz

ВЛИЯНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ТОКОВ НА СОСТАВ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ СЕРЕБРО-ВОЛЬФРАМ

Influence of pulse and reverse current on the composition, physical-mechanical and functional properties of Ag-W coatings was studed. It's established that adding tungsten oxides to composition of silver coating, depositing with pulse and reverse currents allow to reduce a grit size, to increase microhardness and wear resistance. Depositing of coatings with periodic currents increases a process efficiency and expands a technological capabilities of the electrophysical properties control of the electroplated composite coatings.Исследовано влияние импульсного и реверсированного тока на состав, физико-механические и функциональные свойства покрытий серебро-вольфрам. Установлено, что введение в состав серебряного осадка оксидов вольфрама, осаждение на импульсном и реверсированном токе позволяет уменьшить размер зерна, повысить микротвердость и износостойкость. Осаждение слоев на периодических токах повышает эффективность процесса и расширяет технологические возможности управления электрофизическими свойствами композиционных электрохимических покрытий

СТРУКТУРА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ СЕРЕБРО-ВОЛЬФРАМ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ ОСАЖДЕНИЕМ

Composite coatings with tungsten based on silver by electrochemical deposition were made. Influence of electrolyte composition on physical-mechanical properties and functional properties of coatings have been studied. Elements composition of deposit and an influence of the tungstate sodium concentration and deposition regimes on its structure was defined. It was established that including of tungsten oxides in the composition of silver coating allows to form a uniform coating with increased microhardness and wear resistance. Formation mechanisms of composite Ag-W coatings and using them in electronics were discussed.Методом электрохимического осаждения получены композиционные вольфрамсодержащие покрытия на основе серебра. Изучено влияние состава электролита на физико-механические и функциональные свойства пленок. Определен элементный состав осадков, а также влияние концентрации вольфрамата натрия и режимов осаждения на их структуру. Установлено, что включение в состав серебряного осадка оксидов вольфрама позволяет формировать равномерные покрытия с повышенной твердостью и износостойкостью. Обсуждены механизмы формирования композиционных электрохимических покрытий серебро-вольфрам и их применение в электронике

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И ДИАГНОСТИКИ МОНТАЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ «П/П КРИСТАЛЛ - ПОДЛОЖКА»

Conventional method of nondestructive control - laser microinterferometry, which possibilities have been earlier expanded concerning to study “semiconductor chip - substrate” assemblies peculiarity, has given the chance to evaluate these assemblies stability to mechanical, electric and thermal loadings and to predict operational reliability of prefabricated production of electronic technics and microelectronics. Laser microinterferometry has very high sensitivity to undetachable connections continuity infringement of these constructions. The above-stated method reliability and practical expediency have been proved by metrological means. Being based on high sensitivity and making a start from laser microinterferometry metrological proved reliability, reliability of a new developed high-sensitive method - laser photoacoustic introscopy in the field of undetachable connections “delicate” structures discontinuity of the given constructions has been confirmed. The comparative estimation of two aforementioned methods was spent on the basis of the correlation analysis.Лазерная микроинтерферометрия является традиционным методом неразрушающего контроля и имеет очень высокую чувствительность к нарушению сплошности неразъемных соединений этих конструкций. Ее возможности были ранее расширены применительно к изучению особенностей монтажных конструкций «п/п кристалл-подложка», что дало возможность оценить их устойчивость к механическим, электрическим и тепловым нагрузкам и прогнозировать эксплуатационную надежность готовых изделий электронной техники и микроэлектроники. Достоверность и практическая целесообразность применения вышеуказанного метода были метрологически доказаны. Основываясь на высокой чувствительности и отталкиваясь от метрологически доказанной достоверности лазерной микроинтерферометрии, была подтверждена достоверность вновь разработанного высокочувствительного метода лазерной фотоакустической интроскопии в области «тонких» структур несплошности неразъемных соединений данных конструкций. Сравнительный анализ вышеупомянутых методов проводился на основе корреляционного анализа

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОЛИЗА НА КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ОЛОВО–ВИСМУТ

The results of kinetics research of Sn–Bi coatings deposition under different plating conditions (plating pulse and ultrasonic, stirring with a magnetic agitator), were demonstrated. It has been shown influence of frequency, pulse period-to-pulse duration ratio, ultrasonic strength, stirring on limiting diffusion current, range of cathodic potential.  Приведены результаты исследования кинетики процесса электроосаждения сплава олово–висмут при различных условиях электролиза (импульсный ток, воздействие ультразвуковых колебаний, перемешивание электролита). Показано влияние частоты и скважности импульсного тока, интенсивности ультразвуковых колебаний, перемешивания на ход катодных поляризационных кривых.

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ЭЛЕКТРОЛИЗА НА ОБРАЗОВАНИЕ «УСОВ» В ПОКРЫТИЯХ НА ОСНОВЕ ОЛОВА

The article is devoted to the investigation of potential defects that can appear in thin-film electrochemical coatings based on tin, which do not contain lead, during their long storage. The purpose of the study is to develop technological regimes of electrolysis, which ensure minimization of the probability of the appearance such defects and reliable operation of radio electronic equipment The problems of tin and lead-free alloys based on it, as well as methods of elimination of such potential defects as the formation of “whiskers” are considered. To control the growth of “whiskers” in the post-electrolysis period (12 months of natural aging under laboratory conditions), a Sn-Bi coating was chosen, which was formed using both a constant and a pulse-reversed current. Based on the results which were obtained with scanning electron microscope, it was established that deposition of an alloy using pulsed and reverse current not only improves the structure of the coatings formed, but also significantly reduces the propensity to form whiskers, their length and density per unit area in comparison with coatings obtained with direct current. Possible reasons for achievement of high quality electrochemical coatings with Sn-Bi alloy have been established. The slowest growth of “whiskers” was obtained at reversed current with an average density i av= 2 A/dm2, frequency f = 1 Hz and duty ratio γ = 1.5. Статья посвящена исследованию потенциальных дефектов, которые могут появиться в тонкопленочных электрохимических покрытиях на основе олова, не содержащих свинца, при их длительном хранении. Целью исследования является разработка технологических режимов электролиза, обеспечивающих минимизацию вероятности появления таких дефектов и надежную работу радиоэлектронной аппаратуры. Рассмотрены проблемы применения олова и бессвинцовых сплавов на его основе в радиоэлектронике, а также методы борьбы с такими потенциальными дефектами, как образование «усов». Для контроля роста «усов» в послеэлектролизный период (12 месяцев естественного старения в условиях лаборатории) было выбрано покрытие Sn-Bi, которое формировали с использованием как постоянного, так и импульсно-реверсированного токов. На основании результатов, полученных с помощью растрового электронного микроскопа, установлено, что осаждение сплава с использованием импульсного и реверcированного тока не только улучшает структуру формируемых покрытий, но и существенно снижает склонность к образованию «усов», их длину и плотность на единицу площади в сравнении с покрытиями, полученными на постоянном токе. Установлены возможные причины достижения высокого качества электрохимических покрытий сплавом Sn-Bi. Наиболее медленный рост «усов» отмечен на реверсированном токе со средней плотностью i ср = 2 А/дм2, частоте f = 1 Гц и коэффициенте заполнения γ = 1,5.

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ-УДА

Amount dispersive phases on electrolyte and electrolysis modes for nickel-UDD electroplating were optimized by mathematical modeling method.Методом математического моделирования определены оптимальный состав электролита и эффективные режимы композиционного никелирования с ультрадисперсными частицами алмаза (УДА) для формирования покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами. Рассчитана оптимальная концентрация дисперсной фазы в электролите. Определены оптимальные режимы импульсного электролиза (длительность импульса и паузы, скважность и частота) для различных концентраций УДА в электролите при различной средней плотности тока. Результаты математического моделирования коррелируют с результатами исследований физико-механических и функциональных свойств композиционных электрохимических покрытий (КЭП) никель-УДА

Моделирование процессов массопереноса в сульфатно-аммиакатном электролите серебрения при формировании тонкопленочных композиционных материалов

The mechanism and kinetics of electrodeposition of silver coatings from ammine-sulphate electrolyte are studied. Outgoing from a composition and properties of the electrolyte, the distribution of ionic forms in the bulk solution and in the pre-cathode layer has been calculated on the basis of equations of a steady-state diffusion. The mathematical modelling of the current-potential relationship and limiting currents are reviewed. The contribution of a diffusive overpotential to electrode polarization has been estimated. Modes of pulsed current have been optimized.С помощью метода математического моделирования разработана физико-математическая модель процесса массопереноса в сульфатно-аммиакатном электролите композиционного серебрения и, исходя из состава и свойств данного электролита и на основании уравнений стационарной диффузии, рассчитано распределение ионов в объеме электролита и в прикатодном слое при монотонном изменении рН от 1 до 14 в зависимости от плотности поляризующего тока. Оценен вклад диффузионного перенапряжения в электродную поляризацию и оптимизированы режимы импульсного тока

Состав, структура и функциональные свойства композиционных электрохимических покрытий серебро-вольфрам, сформированных при воздействии ультразвука

Influence of electrolyte composition and deposition parameters on the composition, structure, physicalmechanical and functional properties of composite silver-tungsten coatings was studied. It was shown that addition of sodium tungstate in electrolyte and application of ultrasound at the electroplating leads to formation of silver layers that contains tungsten oxides and demonstrates lower crystalline nucleus. Application of ultrasound vibration at the electrochemical deposition increases ability for plating process control and allows to optimize electrophysical and functional properties of composite electrochemical coatings, to make dense fine crystalline thin layers. Obtained layers demonstrate increased microhardness (by 10–50 %), wear resistance (1,5–2 times), corrosion resistance and improved contact electrical resistance. It is shown that application of ultrasound effect to electrodeposition allows increased level of permissible current density and provides.Исследовано влияние состава электролита и режима электролиза на состав, структуру и функциональные свойства композиционных электрохимических покрытий серебро-вольфрам. Установлено, что введение в состав электролита вольфрамата натрия и электроосаждение при воздействии ультразвука позволяет формировать содержащие оксиды вольфрама серебряные покрытия с уменьшенными размерами кристаллических зародышей. Применение ультразвуковых колебаний при электрохимическом осаждении расширяет возможности управления процессом нанесения покрытий и позволяет оптимизировать электрофизические и функциональные свойства композиционных электрохимических покрытий, получать более плотные мелкокристаллические осадки. Полученные покрытия также отличаются более высокой микротвердостью (на 10–50 %), износостойкостью (в 1,5–2 раза) и коррозионной стойкостью, а также обладают пониженным контактным сопротивлением. Показано, что использование ультразвуковых воздействий во время осаждения позволяет повышать допустимую плотность тока и способствует ускорению процесса осаждения