Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок
An electronic device for controlling electrolysis under pulsed voltage supply to an electrolytic cell has been developed. By varying the amplitude of voltage and current pulses, their duration, and duty cycle, it enables regulation of both the deposition rate and quality of individual metals, as wel...
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2003
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.34 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| _version_ | 1869653452056952832 |
|---|---|
| author | Albota, L. A. Rarenko, I. M. Shvets, A. G. Albota, I. L. |
| author_facet | Albota, L. A. Rarenko, I. M. Shvets, A. G. Albota, I. L. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "L. A. Albota",
"institution": "Yurii Fedkovych Chernivtsi National University, Ukraine"
},
{
"author": "I. M. Rarenko",
"institution": "Yurii Fedkovych Chernivtsi National University, Ukraine"
},
{
"author": "A. G. Shvets",
"institution": "Yurii Fedkovych Chernivtsi National University, Ukraine"
},
{
"author": "I. L. Albota",
"institution": "Yurii Fedkovych Chernivtsi National University, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Albota, L. A. |
| baseUrl_str | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-02T13:33:03Z |
| description | An electronic device for controlling electrolysis under pulsed voltage supply to an electrolytic cell has been developed. By varying the amplitude of voltage and current pulses, their duration, and duty cycle, it enables regulation of both the deposition rate and quality of individual metals, as well as the ratio of metallic components in the electrodeposited mixture, taking into account their electrode potentials. Studies were conducted on the deposition of nickel and eutectic alloys in the In—Sn and In—Bi systems. |
| first_indexed | 2026-07-03T01:01:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
34
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
06.08 2002 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Í. ÃÎÄÎÂÀÍÞÊ
(ÖÊÁ "Ðèòì", ã. ×åðíîâöû)
Ê. õ. í. Ë. À. ÀËÜÁÎÒÀ, ä. ô.-ì. í. È. Ì. ÐÀÐÅÍÊÎ,
À. Ã. ØÂÅÖ, È. Ë. ÀËÜÁÎÒÀ
Óêðàèíà, ×åðíîâèöêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò
èì. Þ. Ôåäüêîâè÷à
E-mail: mikroel@chnu.cv.ua
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ÈÌÏÓËÜÑÍÛÌ ÐÅÆÈÌÎÌ
ÝËÅÊÒÐÎËÈÇÀ ÏÐÈ ÑÎÇÄÀÍÈÈ ÊÎÍÒÀÊÒÍÛÕ ÏËÎÙÀÄÎÊ
Óñòðîéñòâî ïîçâîëÿåò â óñëîâèÿõ èì-
ïóëüñíîãî ïîòåíöèîñòàòè÷åñêîãî è
ãàëüâàíîñòàòè÷åñêîãî ðåæèìîâ ýëåêò-
ðîëèçà óïðàâëÿòü ñîîòíîøåíèåì êîìïî-
íåíòîâ â îñàæäàåìûõ ìåòàëëè÷åñêèõ
êîìïîçèöèÿõ.
Âàæíîé çàäà÷åé ñîâðåìåííîé òåõíîëîãèè ïðîèç-
âîäñòâà ýëåêòðîííûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ
ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå íàäåæíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ êîíòàê-
òîâ, ñïîñîáíûõ âûäåðæèâàòü ìíîãîðàçîâûå êîììó-
òàöèîííûå íàãðóçêè è òåðìîöèêëû. Ôîðìèðîâàíèå
òàêèõ êîíòàêòîâ äëÿ ìîùíûõ äèîäîâ, òðàíçèñòîðîâ,
òèðèñòîðîâ, ïå÷àòíûõ ïëàò, ôîòîýëåêòðîííûõ ïðèáî-
ðîâ ÷àùå âñåãî îñóùåñòâëÿåòñÿ íàïûëåíèåì ìåòàë-
ëà. Íàäåæíûå êîíòàêòíûå ïëîùàäêè èçãîòàâëèâàþò-
ñÿ òàêæå ýëåêòðîëèòè÷åñêèì âûäåëåíèåì ìåòàëëà ïî-
ñòîÿííûì òîêîì. Ìåòîä ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü ñòðóê-
òóðíî ñîâåðøåííûå, ñ âûñîêèìè ýëåêòðè÷åñêèìè ïà-
ðàìåòðàìè êîíòàêòû.
Âîçíèêàåò òàêæå íåîáõîäèìîñòü ñîçäàíèÿ êîíòàê-
òíûõ ñëîåâ èç ýâòåêòèêè � ñìåñè äâóõ èëè áîëåå
ìåòàëëîâ çàäàííîãî ñîñòàâà. Ýòî ñâÿçàíî ñ íåäîïóñ-
òèìîñòüþ ïåðåãðåâà êîíòàêòíûõ è, ñîîòâåòñòâåííî,
ïðèêîíòàêòíûõ îáëàñòåé ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äåòàëåé
ïðè ñîçäàíèè ïàÿíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé äëÿ
øèðîêî èñïîëüçóåìûõ â ÈÊ-òåõíèêå ôîòîïðèåìíûõ
ýëåìåíòîâ, ëèíååê, ìàòðèö èç ðòóòíûõ ñîåäèíåíèé òèïà
Hg1�xCdxTe, Hg1�xMnxTe èëè èç ïåðåñûùåííûõ òâåð-
äûõ ðàñòâîðîâ InSbxBi1�x. Â ïðîöåññå ïðèñîåäèíåíèÿ
ê òàêèì êîíòàêòíûì ïëîùàäêàì èíòåãðàëüíûõ ïðåä-
óñèëèòåëåé, ìóëüòèïëåêñîðîâ èëè ýëåêòðè÷åñêèõ âû-
âîäîâ íåïðèìåíèìû îáùåïðèíÿòûå òåðìîêîìïðåñ-
ñèîííàÿ, óëüòðàçâóêîâàÿ èëè äèôôóçèîííàÿ ñâàðêà,
ò. ê. èõ âîçäåéñòâèå íà ïîëóïðîâîäíèêîâûå ýëåìåíòû
óõóäøàåò ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ïîñëåäíèõ.
Ïðè ïîëó÷åíèè ñïëàâîâ äâóõ�òðåõ ìåòàëëîâ òðåáó-
åòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèé êîíòðîëü è êîððåêöèÿ ñîñòàâà
ýëåêòðîëèòà [1], ïîòîìó ÷òî èçìåíåíèå êîíöåíòðàöèè
èîíîâ ìåòàëëà â ðàñòâîðå è, îñîáåííî, âåëè÷èíû ðÍ
ýëåêòðîëèòà ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó èçìåíåíèþ
ñîñòàâà ïîëó÷åííîãî ñïëàâà, à çíà÷èò, è ìåõàíè÷åñ-
êèõ, à òàêæå ýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ êîíòàêòîâ.
Ýëåêòðîëèç ñ ïðèìåíåíèåì òîêà, ïåðèîäè÷åñêè
ìåíÿþùåãî ñâîå íàïðàâëåíèå (÷òî îáóñëàâëèâàåò ñî-
îòâåòñòâåííî è ïåðèîäè÷åñêîå èçìåíåíèå ïðîöåññîâ
âîññòàíîâëåíèÿ è îêèñëåíèÿ íà ýëåêòðîäàõ), èìååò
ñóùåñòâåííîå ïðåèìóùåñòâî ïåðåä ýëåêòðîëèçîì íà
ïîñòîÿííîì òîêå [2, 3]. Ïðè ïîäà÷å çíàêîïåðåìåííî-
ãî íàïðÿæåíèÿ âîçìîæíî óâåëè÷åíèå ïëîòíîñòè òîêà
íà ýëåêòðîäå, ÷òî ðàâíîöåííî óñêîðåíèþ âûäåëåíèÿ
ìåòàëëà ñ îäíîâðåìåííûì èçáåæàíèåì ïîëó÷åíèÿ
íåïëîòíîãî îñàäêà ìåòàëëà è ïàññèâàöèè àíîäà. Ýëåê-
òðîëèç æå ñ ïðèìåíåíèåì èìïóëüñíîãî ðåæèìà ïî-
äà÷è íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêó ïîçâîëÿåò èçìåíåíèåì
àìïëèòóäû èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ è òîêà, âàðüèðî-
âàíèåì äëèòåëüíîñòè èìïóëüñîâ è âðåìåííûõ èíòåð-
âàëîâ ìåæäó íèìè óïðàâëÿòü ñîîòíîøåíèåì êîìïî-
íåíòîâ â îñàæäàåìîé ñìåñè ìåòàëëîâ. Åùå â [4] áûëî
äîêàçàíî, ÷òî ïåðèîäè÷åñêîå èçìåíåíèå íàïðàâëåíèÿ
òîêà óñêîðÿåò ýëåêòðîîñàæäåíèå ìåòàëëîâ ñ ó÷åòîì
èõ ýëåêòðîäíûõ ïîòåíöèàëîâ. Ïðè ýòîì ïîëó÷àþòñÿ
ãëàäêèå ïîêðûòèÿ ñ ëó÷øåé ìèêðîñòðóêòóðîé, àäãå-
çèåé, âíåøíèì âèäîì, ñ ìåíüøåé ïîðèñòîñòüþ. Ê
ñîæàëåíèþ, ýòîò ìåòîä íå ÷àñòî ïðèìåíÿåòñÿ íà ïðàê-
òèêå, îñîáåííî äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñïëàâîâ ìåòàëëîâ.
Íàìè ïðîâîäÿòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ
ïî ïðèìåíåíèþ ýëåêòðîîñàæäåíèÿ â èìïóëüñíîì ðå-
æèìå êàê îòäåëüíûõ ìåòàëëîâ, òàê è íèçêîòåìïåðà-
òóðíûõ ýâòåêòè÷åñêèõ ñîñòàâîâ In c Bi, In c Sn è äð.
 ýòèõ öåëÿõ ñêîíñòðóèðîâàíî, èñïûòàíî è ïðèìåíÿ-
åòñÿ óñîâåðøåíñòâîâàííîå óñòðîéñòâî, ñõåìà è îïè-
ñàíèå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ êîòîðîãî ïðåäñòàâëåíû â
äàííîé ñòàòüå.
 ðàçðàáîòàííûõ ðàíåå óñòðîéñòâàõ [5, 6] äëÿ
çíàêîïåðåìåííîãî ýëåêòðîëèçà èñïîëüçóþòñÿ
èìïóëüñû íàïðÿæåíèÿ ñ çàäàííûìè ïðîäîëæèòåëü-
íîñòüþ, ïîëÿðíîñòüþ è àìïëèòóäîé îò óñòàíîâëåííî-
ãî óðîâíÿ íà÷àëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà ýëåêòðîëèòè÷åñ-
êîé ÿ÷åéêå. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïîêàçàëè íåîáõî-
äèìîñòü ïîâûøåíèÿ ñòàáèëüíîñòè ïàðàìåòðîâ ïðÿìî-
óãîëüíûõ èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ, ïðèëîæåííûõ ê
ýëåêòðîëèòè÷åñêîé ÿ÷åéêå, ïîñêîëüêó ñîñòàâ è ñâîé-
ñòâà ïîëó÷àåìûõ ìåòàëëè÷åñêèõ îñàäêîâ â çíà÷èòåëü-
íîé ìåðå çàâèñÿò îò ñòàáèëüíîñòè íà÷àëüíîãî óðîâíÿ
íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêå, àìïëèòóäû è ïðîäîëæèòåëü-
íîñòè èìïóëüñîâ, à òàêæå îò âåëè÷èíû èíòåðâàëîâ
ìåæäó íèìè (ðèñ. 1). Ïðè ýòîì ñîõðàíÿþòñÿ âñå ïðå-
èìóùåñòâà ìåòîäà ýëåêòðîëèçà, â êîòîðîì íàïðàâëå-
íèå òîêà èçìåíÿåòñÿ ïåðèîäè÷åñêè.
Äëÿ ñòàáèëèçàöèè óêàçàííûõ âåëè÷èí áûëî ñêîí-
ñòðóèðîâàíî ïðèñïîñîáëåíèå (ðèñ. 2), â ãåíåðàòîðå
êîòîðîãî èñïîëüçóåòñÿ èíòåãðàëüíàÿ ñõåìà DD1 òèïà
Ê155ÀÃÇ, ñîäåðæàùàÿ äâà íåçàâèñèìûõ îäíîâèáðàòî-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
35
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
ðà. Äëèòåëüíîñòü âðåìåíè íàõîæäåíèÿ êàæäîãî èç
îäíîâèáðàòîðîâ â ðåæèìå îæèäàíèÿ çàâèñèò îò ïàðà-
ìåòðîâ èõ âíåøíèõ RC-öåïåé ñîãëàñíî ôîðìóëå
τ=kRC (1+0,7R),
ãäå 0,28<k<0,32; R=5...50 êÎì; Ñ � íå îãðàíè÷åíà.
Ïîäêëþ÷åíèå êîíäåíñàòîðîâ Ñ1�Ñ4 ê îäíîìó îä-
íîâèáðàòîðó è, ñîîòâåòñòâåííî, Ñ7�Ñ10 ê äðóãîìó
îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ïîìîùè ïåðåêëþ÷àòåëåé Ò1�
Ò4 è ñïàðåííûõ ñ íèìè ïåðåêëþ÷àòåëåé Ò5�Ò8, ÷òî
ðàçðåøàåò ñòóïåí÷àòî è íåçàâèñèìî èçìåíÿòü ïðîìå-
æóòêè âðåìåíè τ1 è τ2, íà ïðîòÿæåíèè êîòîðûõ îäíî-
âèáðàòîðû íàõîäÿòñÿ â ðåæèìå îæèäàíèÿ. Ýòè âåëè-
÷èíû ìîæíî ïëàâíî èçìåíÿòü ïðè ïîìîùè ëèíåéíûõ
ñîïðîòèâëåíèé ïîòåíöèîìåòðîâ R1 è R2. Îïèñàííîå
ñõåìîòåõíè÷åñêîå ðåøåíèå ïîçâîëÿåò èçìåíÿòü âåëè-
÷èíû τ1 è τ2 â ïðåäåëàõ îò 0,05 ìñ äî 20 ñ.
Ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû íàïðÿæåíèÿ ñ âûõîäà
èíòåãðàëüíîé ñõåìû DD1 ïîäàþòñÿ íà äåëèòåëü R3, à
ïîòîì � íà âõîä óñèëèòåëÿ DA1. Òàì æå ýòè êîëåáà-
íèÿ ñóììèðóþòñÿ ñ ïîñòîÿííûì íàïðÿæåíèåì, ñíè-
ìàåìûì ñ äåëèòåëÿ R5. Àìïëèòóäó êîëåáàíèé íà âõî-
äå óñèëèòåëÿ, ïîñòðîåííîãî íà äîâîëüíî ìîùíûõ
òðàíçèñòîðàõ VT1 è VT2, ìîæíî ïëàâíî èçìåíÿòü â
ïðåäåëàõ +1,5 ÷ �3,5 Â. Íåîáõîäèìîñòü èñïîëüçîâà-
íèÿ òàêèõ òðàíçèñòîðîâ îáóñëîâëåíà òåì, ÷òî â íåêî-
òîðûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñëîâèÿõ ñîçäàíèÿ êîíê-
ðåòíûõ ïðèáîðîâ ÷åðåç ýëåêòðîëèòè÷åñêóþ ÿ÷åéêó
êîìáèíèðîâàííîãî ïåðåêëþ÷àòåëÿ óñòðîéñòâà (Êîì,
ðèñ. 3) èíîãäà ìîãóò ïðîõîäèòü òîêè ñèëîé äî 5 À.
Ñòàáèëèçàöèþ àìïëèòóäû ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëü-
ñîâ íà ýëåêòðîëèòè÷åñêîé ÿ÷åéêå îñóùåñòâëÿåò êîì-
ïåíñàòîð, â ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäÿò óñèëèòåëü DA1
(ðèñ. 2), ýëåêòðîëèòè÷åñêàÿ ÿ÷åéêà Êîì, ñîïðîòèâëå-
íèå íàãðóçêè êîòîðîé Rñò, è êîìáèíèðîâàííûé ïåðå-
êëþ÷àòåëü Ð1�Ð6 (ðèñ. 3). Ïîñëåäíèé îñóùåñòâëÿåò
ïîëíóþ îáðàòíóþ ñâÿçü êîìïåíñàòîðà ñ èíâåðñíûì
âõîäîì DA1 (ðèñ. 2). Ïðè ïåðåâîäå ïåðåêëþ÷àòåëÿ
Ð1�Ð6 â ïîëîæåíèå 2 äâóõêàíàëüíûé îñöèëëîãðàô
Ñ1-93 è öèôðîâîé âîëüòìåòð V (Â7-21À) ïîçâîëÿþò
èçìåðÿòü è îïðåäåëÿòü õàðàêòåð íàïðÿæåíèé, ïðèëî-
æåííûõ ê ÿ÷åéêå, èõ âðåìåííûå è àìïëèòóäíûå õà-
ðàêòåðèñòèêè âî âðåìÿ èìïóëüñîâ, à òàêæå âåëè÷èíó
è èçìåíåíèÿ âåëè÷èíû ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç ýëåêòðîëè-
òè÷åñêóþ ÿ÷åéêó èìïóëüñîâ òîêà. Êîãäà ïåðåêëþ÷à-
òåëü Ð1�Ð6 íàõîäèòñÿ â ïîëîæåíèÿõ 2 è 3, ýëåêòðî-
ëèç ðàñòâîðîâ ïðîâîäèòñÿ â óñëîâèÿõ ïîòåíöèîñòà-
òè÷åñêîãî [7, ñ. 17�21] ðåæèìà.  ýòîì ñëó÷àå êîì-
ïåíñàòîð êîìïåíñèðóåò óìåíüøåíèå íàïðÿæåíèÿ íà
ÿ÷åéêå Êîì íà âåëè÷èíó ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ñî-
ïðîòèâëåíèè íàãðóçêè Rñò ÿ÷åéêè, ðîëü êîòîðîãî èñ-
ïîëíÿåò ìàãàçèí ñîïðîòèâëåíèé Ð3.
Ïðè ïåðåâîäå ïåðåêëþ÷àòåëÿ â ïîëîæåíèÿ 4 è 5
èçìåíÿåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîåäèíåíèÿ ÿ÷åéêè è
ñîïðîòèâëåíèÿ Rñò.  ýòîì ñëó÷àå êîìïåíñàòîð ñòà-
áèëèçèðóåò âåëè÷èíó òîêà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ÿ÷åé-
êó âî âðåìÿ èìïóëüñà. Â ýòîì ïîëîæåíèè ýëåêòðîõè-
ìè÷åñêèé ïðîöåññ ïðîâîäèòñÿ â óñëîâèÿõ èìïóëüñ-
Ðèñ. 2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ãåíåðàòîðà è êîìïåíñàòîðà óñòðîéñòâà
Ðèñ. 1. Äèàãðàììà èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ U (à) íà ýëåêò-
ðîëèòè÷åñêîé ÿ÷åéêå è òîêà I (á), ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç íåå:
U0 � ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêå; Ui � èì-
ïóëüñíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ; τ1, τ2 � ïðîìåæóòêè âðåìåíè t
U
U0
Ui
I
I0
τ1 τ2
I +max
I �max
I �min
I +min
t
t
à)
á)
VT2 ÊÒ816
4
A
B
A
B
R
C
R
C
R
R
15
14
9
7
6
13
5
12
R1
R2
C1
C2
C3
C4
C7
C8
C9
C10
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
R7
Ñòàá + +5Â
Ñòàá –
–5Â
R8
VT1 ÊÒ817
–12Â
R9
b
Ñ11
1 8
9
2
3
6
7
DD1
Ê155ÀÃ3
DA1
Ê157ÓÄ1
c
C5
VD1
C6
VD2
+12Â
7905
7905
R6
R5
R4
R3
36
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
íîãî ãàëüâàíîñòàòè÷åñêîãî [7, ñ. 17�21] ðåæèìà.
(Õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî ïîòåíöèîñòàòè÷åñêèé è ãàëü-
âàíîñòàòè÷åñêèé èìïóëüñíûå ðåæèìû îòëè÷àþòñÿ óñ-
ëîâèÿìè ïðîâåäåíèÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Ïîòåíöèîñòàòè÷åñêèé ðåæèì ðàçðåøàåò èçáèðàòåëü-
íî âûäåëèòü îäèí ìåòàëë èç ðàñòâîðà, à ãàëüâàíîñòà-
òè÷åñêèé � óñêîðèòü ïðîöåññ ýëåêòðîëèçà.)
Ïðè íàõîæäåíèè ïåðåêëþ÷àòåëÿ â ïîëîæåíèè 1 íà
ýêðàíå îñöèëëîãðàôà ïîÿâëÿþòñÿ ãîðèçîíòàëüíûå (íó-
ëåâûå) ëèíèè îáîèõ åãî êàíàëîâ (1 è 2), êîòîðûå ïå-
ðåä èçìåðåíèåì ñîâìåùàþò ñ �íóëåâîé� ãîðèçîíòàëü-
íîé ëèíèåé íà êàëèáðîâî÷íîé ñåòêå ýëåêòðîííî-ëó-
÷åâîé òðóáêè (ÝËÒ). Ïðè ïåðåâîäå ïåðåêëþ÷àòåëÿ
Ð1�Ð6 â ïîëîæåíèå 2 ïðèáîð ïåðåõîäèò â ïîòåíöèî-
ñòàòè÷åñêèé èìïóëüñíûé ðåæèì è íà ýêðàíå îñöèë-
ëîãðàôà ïîÿâëÿåòñÿ çàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ âî âðå-
ìåíè íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêå (êàíàë 2), à íà êàíàëå 1
� ãîðèçîíòàëüíàÿ ëèíèÿ íà ðàññòîÿíèè îò �íóëåâîé�
ëèíèè íà âåëè÷èíó, ïðîïîðöèîíàëüíóþ êàëèáðîâî÷-
íîìó íàïðÿæåíèþ, ñíÿòîìó ñ äåëèòåëÿ R11 (ðèñ. 3) è
èçìåðåííîìó öèôðîâûì âîëüòìåòðîì V. Ýòî äàåò âîç-
ìîæíîñòü îïðåäåëèòü âåëè÷èíó íàïðÿæåíèÿ, ïðèëî-
æåííîãî ê ýëåêòðîëèòè÷åñêîé ÿ÷åéêå. Ïîëÿðíîñòü êà-
ëèáðîâî÷íîãî íàïðÿæåíèÿ íà ýêðàíå ÝËÒ èçìåíÿåò-
ñÿ ïðè ïîìîùè ïåðåêëþ÷àòåëÿ Ò1à�Ò1á. Ñâåòîäèîä
LD èñïîëíÿåò ðîëü ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè ñòàáè-
ëèòðîíà VD7 è èíäèêàòîðà âêëþ÷åíèÿ ïðèáîðà.  ïî-
ëîæåíèè 3 ïåðåêëþ÷àòåëÿ êàíàë 1 îñöèëëîãðàôà ðå-
ãèñòðèðóåò çàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ âî âðåìåíè íà-
ïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêå, à êàíàë 2 � âåëè÷èíó òîêà, ïðî-
õîäÿùåãî ÷åðåç ÿ÷åéêó âî âðåìÿ èìïóëüñà.
Ïðè ïåðåâîäå ïåðåêëþ÷àòåëÿ Ð1�Ð6 â ïîëîæå-
íèÿ 4 è 5 ïðèáîð ïåðåõîäèò â ãàëüâàíîñòàòè÷åñêèé
èìïóëüñíûé ðåæèì ýëåêòðîëèçà. Òîãäà êàíàë 2 îòî-
áðàæàåò èçìåíåíèå âî âðåìåíè íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åé-
êå, à êàíàë 1 � çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû òîêà, ïðîõî-
äÿùåãî ÷åðåç íåå âî âðåìÿ èìïóëüñà.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ òåñòîâûõ èññëåäîâàíèé âî âñåõ
ñëó÷àÿõ, êðîìå ðàñòâîðîâ, èñïîëüçîâàííûõ
äëÿ ïîñòðîåíèÿ çàâèñèìîñòè ðèñ. 4, èñïîëüçîâàëñÿ
ýëåêòðîëèò ñëåäóþùåãî ñîñòàâà: NiSO4 � 200 ã�1,
Í3ÂO3 � 30 ã�1, NaCl � 10 ã�1. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ çà-
âèñèìîñòè ðèñ. 4 èñïîëüçîâàëèñü ðàñòâîðû ñ âîçðà-
ñòàþùåé êîíöåíòðàöèé NiSO4 â ýëåêòðîëèòå.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî âî âñåõ òåñòîâûõ ýêñ-
ïåðèìåíòàõ àíîäîì ñëóæèëà íèêåëåâàÿ ïëàñòèíà ïî-
âåðõíîñòüþ 18,4 cì2. Íèêåëü âî âñåõ ñëó÷àÿõ âûäå-
ëÿëñÿ íà ïëàòèíîâîì, ïðåäâàðèòåëüíî î÷èùåííîì â
ðàñòâîðå àçîòíîé êèñëîòû (1:1), ýëåêòðîäå ïëîùàäüþ
2 cì2. Èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäåíû ïðè êîìíàòíîé òåì-
ïåðàòóðå. Ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ íàïðÿæåíèÿ íà
ÿ÷åéêå ðàâíÿëàñü 0 Â, à èìïóëüñíàÿ � �1,8 Â.
Èç ðèñ. 4 ñëåäóåò, ÷òî ïðè ïîñòîÿííûõ èíòåðâàëàõ
τ1, τ2 è âðåìåíè t ïðîâåäåíèÿ ýëåêòðîëèçà ìàññà âû-
äåëåííîãî íèêåëÿ íà ýëåêòðîäå ëèíåéíî ðàñòåò ñ óâå-
ëè÷åíèåì êîíöåíòðàöèè èîíîâ íèêåëÿ â ýëåêòðîëèòå.
Ýòà çàâèñèìîñòü ïîäòâåðæäàåò ïðàâèëüíîñòü ðàáîòû
ïðèáîðà (îòâå÷àåò çàêîíó ýëåêòðîëèçà Ôàðàäåÿ). Çíà-
÷èòåëüíàÿ ðàçíèöà ïëîùàäåé ïîâåðõíîñòåé ýëåêòðî-
äîâ àíîäà è êàòîäà óêàçûâàåò íà íåçíà÷èòåëüíóþ ïî-
ëÿðèçàöèþ àíîäà.
Êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, ñ óâåëè÷åíèåì âðåìå-
íè ýëåêòðîëèçà ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî âîçðàñòàåò è
ìàññà âûäåëåííîãî ìåòàëëà (ðèñ. 5), ÷òî òàêæå îòâå-
CH3BO4
=30 ã�1
CNaCl=10 ã�1
t=60 ìèí
τ1=50 ìñ
τ2=10 ìñ
mNi, ã
0,06
0,04
0,02
0 50 100 150 CNiSO4
, ã�1
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ìàññû (m) âûäåëåííîãî íèêåëÿ âî
âðåìÿ ýëåêòðîëèçà îò êîíöåíòðàöèè (C) ñóëüôàòà íèêå-
ëÿ â ýëåêòðîëèòå
01
02 V
c
Ð2
P4 P5 Ð6 P3
Rñò
R12
R10
R11
R
Kîì
Êîì
Ñ12
VD7
LD
Ò1à
Ò20
VD3–VD6
VD8
Ò31
Ð1
Ò1á
Ñ1-93
b
B7-21A
Ñ14
Cèíõð
1 5
1 5
5 1 5 1 5
15 1
C13
~
Ðèñ. 3. Êîìáèíèðîâàííûé ïåðåêëþ÷àòåëü óñòðîéñòâà
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
37
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
÷àåò çàêîíó Ôàðàäåÿ è ïîäòâåðæäàåò ïðàâèëüíîñòü
ðàáîòû óñòðîéñòâà.
Ïðè óâåëè÷åíèè êàòîäíîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè
(τ1) ýëåêòðîäà è íåèçìåííîì àíîäíîì èíòåðâàëå âðå-
ìåíè (τ2), êàê ýòî âèäíî èç ðèñ. 6, óâåëè÷èâàåòñÿ ìàñ-
ñà âûäåëåííîãî íèêåëÿ. Íàðóøåíèå ëèíåéíîñòè â ãðà-
ôè÷åñêîé çàâèñèìîñòè ïðè ìàëûõ âåëè÷èíàõ τ1 ìîæ-
íî îáúÿñíèòü çíà÷èòåëüíûì êîëè÷åñòâîì ðàñòâîðÿþ-
ùåãîñÿ íèêåëÿ âî âðåìÿ ïðîìåæóòêîâ τ2. Ýòî ïîä-
òâåðæäàåòñÿ óìåíüøåíèåì ìàññû âûäåëåííîãî ýëåê-
òðîëèçîì íèêåëÿ, êîãäà óâåëè÷èâàåòñÿ àíîäíûé èí-
òåðâàë (τ2) íàïðÿæåíèÿ íà ÿ÷åéêå ïðè ïîñòîÿííîì
êàòîäíîì ïðîìåæóòêå âðåìåíè (τ1) (ðèñ. 7). Åñëè
τ1=τ2, ìàññà âûäåëåííîãî íèêåëÿ îêàçûâàåòñÿ ðàâ-
íîé íóëþ.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïîçâîëÿþò ñäåëàòü âûâîä,
÷òî ïðîöåññ âîññòàíîâëåíèÿ íèêåëÿ íà ýëåêòðîäå ïðî-
òåêàåò îáðàòèìî, è åãî ñêîðîñòü ìàëî îòëè÷àåòñÿ îò
ñêîðîñòè ïðîöåññà åãî ðàñòâîðåíèÿ âî âðåìÿ àíîä-
íûõ èìïóëüñîâ òîêà. Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïðî-
öåññîâ ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî âîññòàíîâëåíèÿ íåêîòî-
ðûõ ìåòàëëîâ (íèêåëÿ, ìåäè è äð.) ñ ïîìîùüþ èì-
CNiSO4
=200 ã�1
CH3BO4
=30 ã�1
CNaCl=10 ã�1
τ1=50 ìñ
mNi, ã
0,08
0,04
0 10 20 τ2, ìñ
Ðèñ. 7. Çàâèñèìîñòü ìàññû âûäåëåííîãî íèêåëÿ âî âðå-
ìÿ ýëåêòðîëèçà îò âåëè÷èíû ïðîòÿæåííîñòè êàòîäíî-
ãî èìïóëüñà òîêà τ2 ïðè ïîñòîÿííîé âåëè÷èíå τ1
t=120 ìèí
t=60 ìèí
CNiSO4
=200 ã�1
CH3BO4
=30 ã�1
CNaCl=10 ã�1
t=60 ìèí
τ2=10 ìñ
mNi, ã
0,06
0,04
0,02
0 10 20 30 40 τ1, ìñ
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü ìàññû âûäåëåííîãî íèêåëÿ âî âðå-
ìÿ ýëåêòðîëèçà îò âåëè÷èíû ïðîòÿæåííîñòè êàòîäíî-
ãî èìïóëüñà òîêà τ1 ïðè ïîñòîÿííîé âåëè÷èíå τ2
ïóëüñíûõ òîêîâ ïîêàçàëè, ÷òî ìàññà ïîëó÷åííûõ ìå-
òàëëè÷åñêèõ îñàäêîâ çàâèñèò íå òîëüêî îò êîíöåíòðà-
öèè èîíîâ ýòèõ ìåòàëëîâ â ðàñòâîðàõ, ïîòåíöèàëà
ýëåêòðîäà, ïîëÿðíîñòè è àìïëèòóäû íàëîæåííûõ èì-
ïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ, íî è îò âåëè÷èíû ïðîìåæóòêîâ
âðåìåíè, êîãäà ýëåêòðîä èñïîëíÿåò êàòîäíóþ (τ1), à
òàêæå àíîäíóþ (τ2) ôóíêöèè.
***
Ïðåäëàãàåìîå óñòðîéñòâî ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ
ïðè ïðîâåäåíèè óïðàâëÿåìîãî ýëåêòðîîñàæäåíèÿ ðàç-
ëè÷íûõ ìåòàëëîâ è èõ ñìåñåé, à òàêæå äëÿ èññëåäî-
âàíèÿ çàêîíîìåðíîñòåé èìïóëüñíîãî ýëåêòðîëèçà â
ðàçíîîáðàçíûõ óñëîâèÿõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Âÿ÷åñëàâîâ Ï. Ì. Ïîêðûòèÿ ñïëàâàìè.� Ì.�Ë.: ÃÍÒÈ
ìàøèíîñòð. ëèò-ðû, 1961.
2. Áèáèêîâ Í. Í. Ãàëüâàíè÷åñêèå ïîêðûòèÿ íà òîêå ïåðåìåí-
íîé ïîëÿðíîñòè.� Òàì æå, 1958.
3. Êîñòèí Í. À., Êóáëàíîâñêèé Ñ. Ñ., Çàáëóäîâñêèé Â. À.
Èìïóëüñíûé ýëåêòðîëèç.� Ê.: Íàóê. äóìêà, 1989.
4. Áîðîçäèíà Ì. Ñ., Ëóêàøîâà Ï. Ñ., Äóáðîâèí Â. Â. Óñêîðåí-
íîå ýëåêòðîîñàæäåíèå ìåäè, öèíêà, ëàòóíè èç öèàíèñòûõ ýëåêò-
ðîëèòîâ ïðè ïåðèîäè÷åñêîì èçìåíåíèè íàïðàâëåíèÿ ïîñòîÿííî-
ãî òîêà.� Ì.�Ë.: ÈÒÝÈÍ, 1954.
5. Àëüáîòà Ë. Î., Äåðåâåíêî Â. Â., Ðàðåíêî ². Ì., Øâåöü Î. Ã.
Ïðèñòð³é äëÿ ñòâîðåííÿ ñò³éêèõ ìåòàë³÷íèõ êîíòàêò³â â íàï³âïðî-
â³äíèêîâèõ ïðèëàäàõ çà äîïîìîãîþ åëåêòðîë³çó // Íàóê. â³ñí. ×åð-
í³âåöüêîãî óí-òó.� 1999.� Âèï. 50. Ô³çèêà.� Ñ. 94�96.
6. Øâåöü Î. Ã., Àëüáîòà Ë. Î., Àëüáîòà ². Ë., Ðàðåíêî ². Ì.
Åëåêòðîííèé ïðèñòð³é äëÿ ñòâîðåííÿ ñò³éêèõ ìåòàë³÷íèõ êîí-
òàêò³â â íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàäàõ çà äîïîìîãîþ åëåêòðîë³çó //
Òàì æå.� 2001.� Âèï. 102. Ô³çèêà.� Ñ. 47�50.
7. Ñêóã Ä., Óýñò Ä. Îñíîâû àíàëèòè÷åñêîé õèìèè. Ò. 2.� Ì.:
Ìèð, 1979.
CNiSO4
=200 ã�1
CH3BO4
=30 ã�1
CNaCl=10 ã�1
τ1=50 ìñ
τ2=10 ìñ
mNi, ã
0,06
0,04
0,02
0 20 40 t, ìèí
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ìàññû âûäåëåííîãî íèêåëÿ îò
ïðîäîëæèòåëüíîñòè ýëåêòðîëèçà
|
| id | oai:tkea.com.ua:article-1307 |
| institution | Technology and design in electronic equipment |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-03T01:01:17Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwtkeacomua/05/b38cbb02e253c3edb8f2f3bde1436d05.pdf |
| spelling | oai:tkea.com.ua:article-13072026-07-02T13:33:03Z Device for controlling pulsed electrolysis mode in contact pad fabrication Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок Albota, L. A. Rarenko, I. M. Shvets, A. G. Albota, I. L. pulsed electrolysis control device contact pads metal deposition nickel eutectic alloys In—Sn In—Bi импульсный электролиз устройство управления контактные площадки осаждение металлов никель эвтектические сплавы In—Sn In—Bi An electronic device for controlling electrolysis under pulsed voltage supply to an electrolytic cell has been developed. By varying the amplitude of voltage and current pulses, their duration, and duty cycle, it enables regulation of both the deposition rate and quality of individual metals, as well as the ratio of metallic components in the electrodeposited mixture, taking into account their electrode potentials. Studies were conducted on the deposition of nickel and eutectic alloys in the In—Sn and In—Bi systems. Электронное устройство управления электролизом при импульсной подаче напряжения на электролитическую ячейку позволило изменением амплитуды импульсов напряжения и тока, их длительности и скважности управлять скоростью и качеством осаждения как отдельных металлов, так и соотношением количества металлических компонентов в электроосаждаемой смеси с учетом их электродных потенциалов. Проведены исследования по осаждению никеля и эвтектических сплавов в системе In—Sn, In—Bi. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2003-02-28 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.34 Technology and design in electronic equipment; No. 1 (2003): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 34-37 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 1 (2003): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 34-37 3083-6549 3083-6530 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.34/1207 Copyright (c) 2003 L. A. Albota, I. M. Rarenko, A. G. Shvets, I. L. Albota http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| spellingShingle | импульсный электролиз устройство управления контактные площадки осаждение металлов никель эвтектические сплавы In—Sn In—Bi Albota, L. A. Rarenko, I. M. Shvets, A. G. Albota, I. L. Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title | Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title_alt | Device for controlling pulsed electrolysis mode in contact pad fabrication |
| title_full | Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title_fullStr | Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title_full_unstemmed | Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title_short | Устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| title_sort | устройство управления импульсным режимом электролиза при создании контактных площадок |
| topic | импульсный электролиз устройство управления контактные площадки осаждение металлов никель эвтектические сплавы In—Sn In—Bi |
| topic_facet | pulsed electrolysis control device contact pads metal deposition nickel eutectic alloys In—Sn In—Bi импульсный электролиз устройство управления контактные площадки осаждение металлов никель эвтектические сплавы In—Sn In—Bi |
| url | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.34 |
| work_keys_str_mv | AT albotala deviceforcontrollingpulsedelectrolysismodeincontactpadfabrication AT rarenkoim deviceforcontrollingpulsedelectrolysismodeincontactpadfabrication AT shvetsag deviceforcontrollingpulsedelectrolysismodeincontactpadfabrication AT albotail deviceforcontrollingpulsedelectrolysismodeincontactpadfabrication AT albotala ustrojstvoupravleniâimpulʹsnymrežimomélektrolizaprisozdaniikontaktnyhploŝadok AT rarenkoim ustrojstvoupravleniâimpulʹsnymrežimomélektrolizaprisozdaniikontaktnyhploŝadok AT shvetsag ustrojstvoupravleniâimpulʹsnymrežimomélektrolizaprisozdaniikontaktnyhploŝadok AT albotail ustrojstvoupravleniâimpulʹsnymrežimomélektrolizaprisozdaniikontaktnyhploŝadok |