СТАБИЛИЗАТОРЫ РАСТВОРОВ ХИМИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ
Аннотация
Работа посвящена исследованию влияния различных соединений на стабильность раствора химического меднения, содержащего в качестве хелатирующего агента Трилон Б. Стабильность растворов химического меднения оценивалась ускоренным методом - как время до начала интенсивного разложения раствора после введения в 250 мл нагретого до 75 °С раствора химического меднения 0,15 мл раствора коллоидного палладиевого активатора. В качестве стабилизаторов были исследованы как известные, применяемые в настоящее время, так и вновь подобранные соединения. В числе первых исследованы серу- и/или азотсодержащие органические и неорганические соединения такие, как: диэтилдитиокарбамат натрия, 2,2’-дипиридил, тиосемикарбазид, гексацианоферрат (III) калия, гексацианоферрат (II) калия, тиомочевина, тиогликолевая кислота, диметилглиоксим, роданид калия в концентрациях 1 – 50 мкмоль/л. Показано, что при содержании в растворе стабилизаторов в установленных для каждого соединения оптимальных концентрациях наибольшую стабильность имеют растворы, содержащие диэтилдитиокарбамат натрия, тиогликолевую кислоту, тиосемикарбазид, тиомочевину (в порядке убывания стабилизирующего действия), т.е. соединения, содержащие связь сера-углерод. С учетом этого, были подобраны и исследованы в качестве стабилизаторов другие серусодержащие соединения в т.ч. и гетероциклические: α-липоевая кислота, тиамина хлорид, метилоранж, нитрозо-р-соль, метиленовый синий и СПАДНС (натриевая соль 2-(nсульфофенилазо)-1,8-дигидроксинафталин-3,6-дисульфокислоты). Кроме того, были исследованы азотсодержащие соединения, ранее не применявшиеся в растворах химического меднения в качестве стабилизаторов: никотин, пиридоксин, Янус Грин В (8-(4-диметиламинофенил) диазенил-N, N-диэтил-10-фенилфеназин-10-ий-2-амин хлорид), нигрозин, однако, растворы химического меднения в присутствии этих соединений не показали высокой стабильности. Установлено, что наиболее эффективными, сопоставимыми по действию с используемыми в настоящее время стабилизаторами, являются α-липоевая кислота и тиамина хлорид. Преимуществами последних являются их доступность и низкая токсичность.
Для цитирования:
Солопчук М.С., Григорян Н.С., Аснис Н.А., Ваграмян Т.А., Шмелькова П.О., Бардина О.И. Стабилизаторы растворов химического меднения. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 3. С. 100-107. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6708.
Литература
Sha W., Wu X., Keong K.G. Electroless Copper and Nickel–Phosphorus Plating: Processing, Characterisation and Modelling. Woodhead Publ. 2011. 301 p. DOI: 10.1533/9780857090966.
Swatilekha G. Electroless copper deposition: A critical review. Thin Solid Films. 2019. V. 669. P. 641–658. DOI: 10.1016/j.tsf.2018.11.016.
Sharma A., Cheon C.-S., Jung J.P. Recent Progress in Electroless Plating of Copper. J. Microelectr. Packag. Soc. 2016. V. 23. N 4. P. 1-4. DOI: 10.6117/kmeps.2016.23.4.001.
Hashmi S. Comprehensive Materials Processing. Elsevier Science Ltd. 2014. 5474 p.
Jothilakshmia S., Manikanda Kumarana T., Rekha S. Studies of role of additives on electroless copper methane sulphonate an ecofriendly green bath. J. Indian Chem. Soc. 2020. V. 97. N 9b. P. 1514-1522.
Chernyshyov A. Accuracy classes of printed circuit boards and modern technologies. Pechatnyi Montazh. 2009. N 6. P. 18-21 (in Russian).
GOST 23770-79 Printed circuit boards. Standart processes of chemical and galvanic metallization. М.: Izd-vo standartov. 1995. 35 p. (in Russian).
Balaramesh P., Venkatesh P., Rekha S., Hemamalini M. Bath Parameters Affecting Electroless Copper Deposition - A Review. Int. J. Innovat. Res.Stud. 2014. V. 3. N 4. P. 168-181. DOI: 10.13140/RG.2.2.29085.33763.
Schlesinger M., Paunovic M. Modern electroplating. Wiley. 2010. 737 p. DOI: 10.1002/9780470602638.
Shalkauskas M., Vashkialis A. Chemical metallization of plastics. L.: Chemistry. 1985. 144 p. (in Russian).
Shkundina S. New processes and materials in the production of printed circuit boards. Tekhnol. Elektr. Prom-sti. 2009. N 4. P. 16-20 (in Russian).
Farid Hanna, Abdel Hamid Z., Abdel Aal A. Controlling factors affecting the stability and rate of electroless copper plating. Mater. Lett. 2003. V. 58. P. 104-109. DOI: 10.1016/S0167-577X(03)00424-5.
Jianhong L., Mingyong W., Xiaomei D., Jianhei Y., Jimmy Y., Shuqiang J. Evaluation of K3Fe(CN)6 on Deposition Behavior and Structure of Electroless Copper Plating. Electrochemistry. 2019. V. 87. N 4. P. 214-219. DOI: 10.5796/electrochemistry.19-00010.
Cobley A.J., Comeskey D.J., Paniwnyk L., Mason T.J. Through hole plating of printed circuit boards using ultra-sonically dispersed copper nanoparticles. Circuit World. 2010. V. 36. N 3. P. 9-13. DOI: 10.1108/03056121011066288.
Shestakov K.V., Lazarev S.I., Polyanskiy K.K. Study of kinetic and structural characteristics of membranes in purification process of copper-containing solutions by electrodialysis. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 7. P. 65-71 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196207.5827.
Mileshko L. Prospects for environmental friendliness increasing of the production of electronic equipment. Tekhnol. Tekhnosfer. Bezopasn. 2016. N 2 (66). P. 245-252. (in Russian).
Balaramesh P., Jayalakshmi S., Absara Fdo S., Anitha V., Venkatesh P. Thin film to nano copper deposition by special additives on an ecofriendly electroless bath. Mater. Today: Proc. 2021. V. 47. P. 1862–1867. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.03.513.
Balaramesh P., Jayalakshmi S., Absara Fdo S., Anitha V., Venkatesh P. Influence of organosulphur additives on autocatalytic copper thin film deposition. Mater. Today: Proc. 2021. V. 47. P. 2020-2024. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.04.212.
Jayalakshmi S., Venkatesh P., BalaRamesh P. Recent Advances in Electroless Copper Deposition – A Review. Int. J. Adv. Res. Eng. Appl. Sci. 2016. V. 5. N 8. P. 1-18.
Absara Fdo S., Venkatesh P., Balaramesh P. Studies on Plating Bath Requirements in Electroless Copper Deposi-tion - A Review. Int. J. Analyt. Exper. Modal Anal. 2020. V. 12. N 6. P. 137-148.
Anitha V., Venkatesh P., Balaramesh P. Studies on the Influence of Electroless Copper Deposition Process – A Review. Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol. 2018. V. 6. N 8. P. 629-635.
Wang X., Li N., Yang Z., Wang Z. Effects of Triethanolamine and K4[Fe(CN)6] upon Electroless Copper Plating. J. Electrochem. Soc. 2010. V. 157. N 9. P. 500-502. DOI: 10.1149/1.3462980.
Martins J.I., Nunes M.C., Tavares P.B. Copper electroless plating in presence of cobalt ions using hypophos-phite as reductant. Corros. Prot. Mater. 2016. V. 35. N 1. P. 6-14.
