Улучшения смачивания

Тонкопленочные проводники и контактные площадки. Для их изготовления наиболее часто применяют алюминий или медь. Для улучшения сцепления проводника с подложкой сначала наносят слой ванадия толщиной 0,04—0,05 мкм, а затем слой алюминия или меди толщиной 1,2 — 1,6 мкм.

Спаи стекла С87-1 с платинитом являются несогласованными. Этим термином принято называть спаи металлов со стеклами, у которых КТР значительно отличаются по величине. Компенсация напряжений, возникающих в несогласованном спае стекла С87-1 с платинитом, осуществляется в результате способности медной оболочки к упругой деформации. Для улучшения сцепления стекла с медной оболочкой на поверхность платинита наносят слой бората (безводного борнокислого калия). Надежные спаи стекла С87-1 с платинитом получают при диаметре проволочного платинита не более 0,8 мм.

В зависимости от требований, предъявляемых к эксплуатационным характеристикам изделии, различают три вида покрытий защитные, применяемые для защиты деталей от коррозии в разных средах (атмосфере, агрессивных и т д); защитно-декоративные — для декоративной отде-1Ки изделий с одновременной защитой их от коррозии, специальные, или функциональные, — дчя придания поверхности изделий специальных свойств (электропроводности, паяемости, твердости износостойкости, антифрикционных, магнитных свойств н др ). К последнему Щд\ относятся также покрытия для защиты металла при термообработке (например, местной защиты от цементации, азотирования и пр), а также выполняющие другие функции (например, латунирование для улучшения сцепления металла с резиной) [23].

Для улучшения сцепления серебра при нанесении его на медный или никелевый слон поверхность последнего амаль'гамируется или серебрится иа малую толщину в панне предварительного серебрения. Эти операции проводят для предотвращения контактного осаждения серебра на поверхность менее благородного металла.

Стеклоэмалями или просто эмалями (не смешивать с лаковыми эмалями!) называются стекла, наносимые тонким слоем на поверхность металлических и других предметов с целью защиты от коррозии, придания определенной окраски и улучшения внешнего вида, создания отражающей поверхности (эмалированная посуда, абажуры, рефлекторы, декоративные эмали и т. п.). Эмали получаются сплавлением измельченных составных частей шихты, выливанием расплавленной массы тонкой струей в холодную воду и размолом полученной фритты на шаровой мельнице в тонкий порошок. Иногда к фритте перед ее размолом добавляются небольшие количества глины и других веществ. Для нанесения эмали на различные предметы нагретый в печи до соответствующей температуры предмет посыпается порошком эмали, которая оплавляется и покрывает его прочным стекловидным слоем; если требуется, покрытие повторяется несколько раз до получения слоя нужной толщины; во время оплавления эмалируемый предмет (например, трубчатый резистор) может медленно вращаться в печи для более равномерного покрытия. Важно, чтобы а/ эмали был приблизительно равен аг материала, на который наносится эмаль, иначе эмаль будет давать мелкие трещины (цек) при резкой смене температур. При эмалировании предметов из стали или чугуна для улучшения сцепления эмали с металлом производят предварительное покрытие металла грунтовой эмалью (с содержанием оксидов никеля или кобальта); на нее уже наносится основная эмаль любой окраски. Важная область применения стеклоэмалей в качестве электроизоляционных материалов — покрытие трубчатых резисторов. В этих резисторах на наружную поверхность керамической трубки нанесена проволочная обмотка (из нихрома или константана), поверх которой наплавляется слой эмали, создающий изоляцию между отдельными витками обмотки и окружающими предметами и защищающий обмотку от влаги, загрязнения и окисления: кислородом воздуха при высокой рабочей температуре (примерно 300 °С). Кроме того, стеклоэмали используются в электроаппаратостроении для получения прочного и нагревостойкого электроизоляционного покрытия на металле, а также для устройства вводов в металлические вакуумные приборы. Стеклоэмали применяются и в качестве диэлектрика в некоторых типах конденсаторов.

Для улучшения сцепления стекла с металлом и гер-

Серебряное покрытие на керамику наносят методом вжигания серебросодержащей пасты при 800—850°С. Метод вжигания состоит в том, что специальную пасту, состоящую из углекислого серебра Ag2CO3 (35—40%) и раствора канифоли (Сш^дСООН) в скипидаре (CioHie) (65—60%), наносят на поверхность керамики и обжигают, при этом углекислое серебро восстанавливается до металлического. Для улучшения сцепления серебра с керамикой в пасту вводят небольшие добавки оксида висмута Bi2O3 и бората свинца РЬ2В4О7.

II?. детали из :.люь;:л;ия и его сгмиеоз функциональные- гальванические по-прьпия ЕЯЧОСЯТ для оСеспеченпя пайки оСычньзш методами (Ni, Cu, Sn ь ,го сплавы'., уменьшения переходного со-противлеипяелектрокоятакюв (Л^, Rfi}, устранения заедания резьб (Zii Cd), повышения износостойкости (Сг, N'i;, улучшения сцепления с резинсй при опррсеояке (ляту,ирование) и г д.

Для улучшения сцепления осадков с покрываемым металлом дет;:;?и перед покрытием обрабатываю!' в смеси HNO3 к HF (3 : 1). Это позвал я ет получать качественные слон М на А1 и его сплавах толщинок до 30 мкм. Раствор, содержащий HF, может быть заменен менее вредным и аг[ (.ссивньш Раствором, содержащим 150—200 г/л Н3Р04 и 35— 45 г/л NaF.

П;„:< осаждении осадков Си применимы различные медные цианистые электролиты для осуждения как матовых, так и блестящих покрытий. Для осаи ,".ся::я толстых осадков Си реко-мсмд\:г,тск ппрофисфатные злокфо-лиг™, м которые добавляется 30 г/л KF для улучшения сцепления с основой,

II?. детали из г.люь;:,!;ия и его сплавов функн^спальныо гальаанкческие по-нрьпия нячссят для сСеспеченпя пайки оСычньзш методами (Ni, Си, Sn i, ,ro сплавы'., уменьшения переходного со-противлеипя^лектрокоятакюв (Л^, Rh}, устранения заедания резьб (Zii Cd), повышения износостойкости (Сг, Ni;, улучшения сцепления с резинсй при опррсювке (ляту,ирование) и г д.

Для улучшения смачивания паяемой стороны кристалла на нее наносят золотое покрытие с подслоем из никеля, которое вжигают перед пайкой при температуре 700— 720 К. При пайке кристаллов больших размеров в зазор дополнительно вводят фольгу из золота толщиной около

Нанесение второго слоя металлического покрытия. Металлизированное покрытие, полученное на керамике после обжига, недостаточно смачивается припоями, так как в нем имеется некоторое количество неметаллического составляющего — стеклофазы. Для улучшения смачивания металлизированной керммики припоями на поверхность вожженного покрытия наносится гальваническим или химическим способом никель толщиной 3—5 мкм. Высокотемпературные припои хорошо растекаются по никелевому покрытию, обеспечивая прочную пайку выводов и рамки к керамическому основанию.

Для улучшения смачивания частиц твердой фазы, уменьшения количества связки и вязкости литьевого шликера применяют ПАВ. Для покрытия поверхности твердых частиц молекулярным слоем требуется обычно всего 0,05—0,2!%' ПАВ. Однако ввиду неоднородности микрорельефа частиц и наличия пустот, где происходит кон-центрация ПАВ, это количество увеличивает в 5—10 раз. При этом полярные органические молекулы ПАВ действуют частично как разбавители, понижая вязкость шликера.

Наиболее распространенная технология пайки включает следующие операции: нанесение и вжигание первого металлизационного покрытия; нанесение второго слоя металла для улучшения смачивания покрытия припоем; пайка металлизированной керамики с металлической арматурой.

Для защиты поверхности печатных плат от загрязнений и влаги с сохранением электроизоляционных свойств в условиях длительной повышенной влажности и низких отрицательных температур применяют лакировку эпоксидным лаком Э-4100. Для улучшения смачивания и растекаемости лака в его состав вводят кремнийорга-ническую жидкость, например 5%-ный раствор ПФМС-3 в ксилоле в количестве, составляющем 4% от общей массы лака (г):

«Холодная эмаль» представляет собой композицию на основе акриловых полимеров в виде 5%-ного спиртового раствора сополимера метакриловой кислоты с добавками метилметакрилата, поли-зфира и фотоинициатора. В качестве фотоинициатора применяют краситель «метиловый фиолетовый», дающий также окрашивание, необходимое для визуального контроля. Раствор может храниться неограниченно долго при 20° С. Слой ХЭ проявляют в 4%-ном растворе NasCOs с добавкой ПАВ ОП-7 для улучшения смачивания. Проявление длится 4 мин при 35° С. Незасвеченная часть слоя сохраняет растворимость, легко удаляется с подложки и может быть использована повторно. Снятие маски из «холодной эмали» производят в горячем 5%-ном растворе NaOH с добавкой ОП-7 и с применением капроновых щеток.

Реакция идет с высокой скоростью. К нежелательным явлениям при работе электрода относится неполное смачивание электролита натрием, возникающее при повышении температуры выше некоторого предельного значения, зависящего от структуры и состава электрода. Ухудшение смачивания происходит, например, при наличии в электролите некоторых примесей (кальция и др.). Для улучшения смачивания натрием электролит покрывают тонким слоем свинца, осаждаемого из ацетата свинца.

Приведенные на фиг. 6 данные показали, что при отсутствии хлористого цинка все сплавы совершенно не смачивают поверхность стали и после расплавления образуют шаровидную каплю с краевым углом смачивания, близким к 180°. Введение в воду хлористого цинка быстро уменьшает краевой угол и при концентрации хлористого цинка, равной 300—400 г/л (шести-нормальный раствор — &N), капли расплава несколько растекаются и приобретают форму сегмента с краевым углом смачивания, близким к 45°. Дальнейшее повышение концентрации растворра хлористого цинка улучшения смачивания не дает.

Выше уже было показано, что введение во флюс SnCb не вызывает улучшения смачивания стали оловом. Если же к хлористому цинку добавить небольшое количество СиСЬ, то растекание олова улучшается в несколько раз (фиг. 16),

Второе условие, необходимое для улучшения смачивания, — снижение поверхностного натяжения припоя — достигается в результате адсорбции на капле его металлических ионов и целых молекул солей.

В промышленной практике часто встречается необходимость пайки изделий, работающих в условиях высоких температур. Для этой цели в качестве припоев могут быть использованы сплавы никеля с медью, хромом, железом, кремнием, бором, молибденом, марганцем, палладием, кобальтом, титаном и алюминием. Эти припои в зависимости от состава имеют температуру плавления от 1000 до 1500° С и могут применяться для паяния изделий из нержавеющих и жаропрочных сплавов. Для улучшения смачивания к некоторым жаростойким припоям добавляют небольшое количество лития (0,2%) или фосфора. Никелевые припои с фосфором