Нестационарный электролиз сплава олово-медь

Electrochemical coatings with a tin-copper alloy were obtained by the method of non-stationary electrolysis. The influence of the parameters of the pulsed-reversed currents (duty cycle, frequency, ratio of the duration of the forward and reverse pulses) on the kinetics of the process, structure, composition, functional and protective properties of deposits has been established. Pulsed electrolysis makes it possible to shift the coprecipitation potentials of alloy metals, expand the limits of the currents used, and form deposits at their high instantaneous values. The copper content in the coatings obtained on the unipolar pulsed current varies in the range of 3.31–4.77 wt.%, and on the pulse-reversed 1.59–1.69 wt.% (2.87 wt.% at direct current). Deposition on pulsereversed currents makes it possible to increase the solder spreading coefficient from 96.38 to 98.20 % and reduce the value of the contact electrical resistance of the coatings from 2.0133 to 1.5067 mOhm compared to the deposits obtained with the direct current. Coatings obtained on the pulsed current with the frequency of 10 Hz and the duty cycle of 3.33 with a copper content in an alloy close to eutectic, have a high coefficient of solder spreading and low contact resistance and are recommended for use in radio and microelectronic equipment for soldering movable and fixed electrical contact connections. Методом нестационарного электролиза получены электрохимические покрытия сплавом олово-медь. Установлено влияние параметров импульсно-реверсированных токов (скважности, частоты, отношения длительности прямого и обратного импульсов) на кинетику процесса, структуру, состав, функциональные и защитные свойства осадков. Импульсный электролиз позволяет сдвинуть потенциалы соосаждения металлов сплава, расширить пределы используемых токов и формировать осадки при больших их мгновенных значениях. Содержание меди в покрытиях, полученных на униполярном импульсном токе, варьируется в пределах 3,31–4,77 мас.%, а на импульсно-реверсированном – в пределах 1,59–1,69 мас.% (2,87 мас.% на постоянном токе). Осаждение на импульсно-реверсированных токах позволяет увеличить значение коэффициента растекания припоя c 96,38 до 98,20 % и снизить величину контактного электросопротивления покрытий с 2,0133 до 1,5067 мОм по сравнению с осадками, полученными на постоянном токе. Покрытия, полученные на импульсном токе частотой 10 Гц и скважностью 3,33 с содержанием меди в сплаве, близким к эвтектическому, обладают высоким коэффициентом растекания припоя и низким контактным сопротивлением. Рекомендованы для использования в радио- и микроэлектронной аппаратуре для пайки подвижных и неподвижных электрических контактных соединений.

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

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.

Electrochemical deposition of tin-copper alloy coatings

При сборке изделий электронной промышленности широко используются паяемые покрытия сплавами на основе олова. Переориентация производства на бессвинцовые технологии ставит задачу разработки новых технологических процессов формирования покрытий для электрических контактов, обладающих стабильностью электрических свойств, высокой способностью к пайке, сохраняющейся длительное время. Экспериментально исследованы особенности процесса электроосаждения покрытий сплавом олово-медь и установлены закономерности влияния состава электролита, плотности тока, интенсивности ультразвука на катодный выход сплава по току, скорость осаждения, элементный состав, структуру и функциональные свойства осадков. Для сонохимического воздействия использовалась разработанная в НИЛ 5.2 НИЧ БГУИР экспериментальная установка, позволяющая варьировать интенсивность ультразвуковых колебаний в пределах 0,058–1,7 Вт/см 2 . Установлено, что использование ультразвука изменяет механизм формирования электрохимического сплава, уменьшает катодную поляризацию, повышает значение предельного тока, позволяет управлять составом и структурой осадков. При увеличении интенсивности от 0,12 до 0,95 Вт/см 2 количество меди в покрытии увеличивается в 4,5 раза. Коэффициента растекания припоя равен 92,59–98,44 %. Solderable tin-base alloy coatings are widely used when assembling electronic products. The reorientation of production to lead-free technologies sets the task of developing new technological processes for the formation of coatings for electrical contacts with stable electrical properties, high soldering ability, which lasts for a long time. The features of the process of electrodeposition of coatings with a tin-copper alloy were experimentally investigated and the regularities of the influence of the electrolyte composition, current density, and ultrasound intensity on the cathode current efficiency of the alloy, the deposition rate, elemental composition, structure and functional properties of the precipitation were established. For sonochemical treatment an experimental setup developed at Research Laboratory 5.2 of BSUIR, which makes it possible to vary the intensity of ultrasonic vibrations in the range of 0.058– 1.7 W/cm 2 , was used. It has been established that the use of ultrasound changes the formation mechanism of the electrochemical alloy, reduces cathodic polarization, increases the value of the limiting current and makes it possible to control the composition and structure of the precipitates. With an increase in the intensity from 0.12 to 0.95 W/cm 2 the amount of copper in the coating increases by 4.5 times. The spreading coefficient of the solder is 92.59–98.44 %

Электрохимическое осаждение покрытий сплавом олово-медь

Solderable tin-base alloy coatings are widely used when assembling electronic products. The reorientation of production to lead-free technologies sets the task of developing new technological processes for the formation of coatings for electrical contacts with stable electrical properties, high soldering ability, which lasts for a long time. The features of the process of electrodeposition of coatings with a tin-copper alloy were experimentally investigated and the regularities of the influence of the electrolyte composition, current density, and ultrasound intensity on the cathode current efficiency of the alloy, the deposition rate, elemental composition, structure and functional properties of the precipitation were established. For sonochemical treatment an experimental setup developed at Research Laboratory 5.2 of BSUIR, which makes it possible to vary the intensity of ultrasonic vibrations in the range of 0.058– 1.7 W/cm2 , was used. It has been established that the use of ultrasound changes the formation mechanism of the electrochemical alloy, reduces cathodic polarization, increases the value of the limiting current and makes it possible to control the composition and structure of the precipitates. With an increase in the intensity from 0.12 to 0.95 W/cm2  the amount of copper in the coating increases by 4.5 times. The spreading coefficient of the solder is 92.59–98.44 %.При сборке изделий электронной промышленности широко используются паяемые покрытия сплавами на основе олова. Переориентация производства на бессвинцовые технологии ставит задачу разработки новых технологических процессов формирования покрытий для электрических контактов, обладающих стабильностью электрических свойств, высокой способностью к пайке, сохраняющейся длительное время. Экспериментально исследованы особенности процесса электроосаждения покрытий сплавом олово-медь и установлены закономерности влияния состава электролита, плотности тока, интенсивности ультразвука на катодный выход сплава по току, скорость осаждения, элементный состав, структуру и функциональные свойства осадков. Для сонохимического воздействия использовалась разработанная в НИЛ 5.2 НИЧ БГУИР экспериментальная установка, позволяющая варьировать интенсивность ультразвуковых колебаний в пределах 0,058–1,7 Вт/см2 . Установлено, что использование ультразвука изменяет механизм формирования электрохимического сплава, уменьшает катодную поляризацию, повышает значение предельного тока, позволяет управлять составом и структурой осадков. При увеличении интенсивности от 0,12 до 0,95 Вт/см2 количество меди в покрытии увеличивается в 4,5 раза. Коэффициента растекания припоя равен 92,59–98,44 %

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА КИНЕТИКУ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ И СТРУКТУРУ ПОКРЫТИЙ СПЛАВОМ ОЛОВО-ВИСМУТ

The results of research kinetics of the Sn-Bi coatings, that electrodeposited under the influence of ultrasonic, were demonstrated. The influence condition of electrodeposition on morphology of these coatings has been shown.Приведены результаты исследования кинетики электроосаждения сплава олово-висмут при различных условиях электролиза, а также структура покрытия, сформированного при воздействии ультразвуковых колебаний, на различных стадиях осаждения

ФОРМИРОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ВЫВОДОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ

Using nonstationary regimes electrolysis for electrodepositing silver solder bump semiconductor blocked has reduced lateral expansion of different height on the plate, to improve the qualitative characteristics of the product, increase the number of devices produced on a semiconductor wafer, and thereby improve process performance and achieve economies of precious metals.Исследовано влияние состава электролита и программируемых импульсно-реверсных режимов на скорость и равномерность формирования объемных серебряных выводов полупроводниковых приборов. Показано, что использование нестационарных режимов электролиза позволяет снизить их боковое разрастание и разновысотность по пластине, улучшить качественные характеристики изделий, увеличить количество приборов, получаемых на одной полупроводниковой пластине, и, тем самым, повысить производительность технологического процесса и обеспечить экономию драгметаллов

Data for: Dataset for estimation of muscle dysmorphia in individuals from Colombia

Dataset for estimation of muscle dysmorphia in individuals from Barranquilla, ColombiaTHIS DATASET IS ARCHIVED AT DANS/EASY, BUT NOT ACCESSIBLE HERE. TO VIEW A LIST OF FILES AND ACCESS THE FILES IN THIS DATASET CLICK ON THE DOI-LINK ABOV