关于微电子电镀技术总结.doc
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深圳金百泽电子科技股份有限公司(HYPERLINK"http://www.kbsems.com"www.kbsems.com)成立于1997年,是HYPERLINK"http://www.kbsems.com"线路板行业十强企业,总部设在深圳,研发和生产分布在深圳、惠州和西安等地,为客户提供产品研发的HYPERLINK"http://www.kbsems.com"PCB设计、HYPERLINK"http://www.kbsems.com"PCB快速制造、HYPERLINK"http://www.kbsems.com"SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案,是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话:0755-26546699-223关于微电子电镀技术总结一,络合物的配位理论和添加剂的表面吸附理论在电镀技术中的应用电镀药水中不是有了金属离子,一通电就能在工件上析出合格的金属镀层的。而是要使阴极在一定的极化条件下,才能析出合格的镀层。那么什么叫阴极的极化呢?金属离子在原始的药水中(没有络合剂和添加剂的药水)有一个析出电位,当阴极上加上这个析出电位值时,金属离子就接受电子还原析出金属镀层。但是析出的金属是没有规律的晶格,是疏松的镀层。通过加入络合剂或添加剂,会使金属子还原析出镀层的电位向负方向移动,这种现象称之为阴极的极化。例如:原来析出金属镀层的电位为-1.2伏,加入了络合剂或添加剂以后使析出金属镀层的电位为-1.8伏。这说明阴极极化了,其极化的值为-(1.8-1.2)=-0.6伏。阴极极化了,使析出金属镀层相对困难了,需要消耗比原来较高的电能。在相对比较高的电场能下进行电析,也就是在电析时克服了一些阻力。克服了电析的困难,析出金属(金属离子得到电子还原的过程)的过程不那么容易了。这种阻力,这种阴极极化,给离子还原后的排列成整齐的晶格创造了必要的条件。使镀层变得细腻致密,而不是疏松。我们可以调整络合剂或添加剂的量,使阴极得到合适的极化值,直至镀得合格的镀层。二,简述络合剂的配位理论金属离子在无络合剂的条件下,在溶液中是很自由的,加入络合剂后,络合物能把中心金属离子以配位的方式束缚起来,使金属离子的放电行为变得不自由,增加了放电的困难,甚至改变了离子的电荷性质,由正离子转为负离子。例如:两个氰根“”与银离子“”络合后,由正离子转为负离子,使它靠近阴极去放电(接受电子)变得比较困难。络合物对中心金属离子的配位络合作用,降低了金属离子的有效浓度,控制了金属离子的活度,增加了阴极的极化,为镀层晶格的细化创造了条件,也就是说络合配位作用控制了金属离子的电化学行为,控制了反应速度和电结晶过程。三,简述添加剂的表面吸附理论加入镀液的添加剂、表面活性剂一般是有机物。有机物有两个特性:(1)具有电阻(2)在工件表面有较大的吸附力。金属离子要到工件表面(阴极)去放电(接受电子还原),受到吸附在工件表面有机薄膜的阻挡(添加剂的阻挡)。原本可以还原析出的条件,因为有了有机膜的阻挡而不能还原。如果要使其还原(接受阴极的电子),就得增加阴极的电位,使阴极电位变得更负,也就是说有了添加剂的吸附作用,增加了阴极极化。如果我们把吸附在工件表面的有机膜当作成千上万只电容器(微观电容),金属离子要在阴极上放电(接受电子还原),就得冲破(击穿)这些微观电容器,要击穿电容器,必须增加电场能,必须使阴极电位变得更负,也就是说析出电位向负方向移动。上面说过,析出电位向负方向移动的现象,就是阴极极化了。如上所言,通过络合物配位的方法和加入添加剂的方法,虽然方法不同,理论也不同,但都能达到阴极极化的目的。既然用两种不同的理论和方法都能增加阴极极化,很自然的,我们经常把二者结合起来同时作用于某种镀液,使起到协同作用,增加阴极极化。所以常规的镀液有如下几种材料组成:1,主盐。含有被镀金属的盐,提供金属离子。2,络合剂。用于与金属离子络合配位,提高阴极极化。同时增加药水导电能力。3,添加剂(包括光亮剂)。吸附在工件表面提高阴极极化。有增加药水电阻的效应。4,润湿剂。使工件表面与镀液亲润(它常存在于添加剂中)。5,抗氧化剂。防止变价金属离子氧化(它常存在于添加剂中)。6,晶格细化剂。它可使镀层晶格细腻。电镀工程重要的技术之一就是控制络合剂和添加剂的浓度。如果二者含量过多,阴极极化过大,会降低阴极电流效率,降低电析速度,增加析氢量,造成严重的针孔镀层。四,微电子电镀技术的特点1,微电子电镀的目的是功能电镀,为了提高可焊性,所以电镀的是可焊性金属镀层。如金、银、锡、锡铅合金、锡铜银合金、锡铈合金、锡铋合金等镀层。2,微电子器件一般是塑料封装体,为了减少电镀药水对微电子器件电性的影响(酸、碱的侧蚀作用)。电镀药水宜采