Микро-нано обработка | Введение в гальванику

Гальваника - это процесс осаждения металла или сплава на поверхность подложки с использованием принципа электролиза для формирования равномерного, плотного, хорошо скрепленного металлического слоя. В отличие от технологий тонкопленочного осаждения, таких как CVD и PVD, гальваника может быть использована для точного воспроизведения некоторых сложных или специальной формы устройств, используя принцип электролитического осаждения металлов, и может увеличивать толщину металла неограниченно.

1. Применение, преимущества и недостатки распространенных металлов с покрытием

МеталлОбщее применениеПреимуществаНедостаточно
МедьПечатные платы, защита от науглероживания, повышение проводимости, снижение трения при экструзии, восстановление размеров детали, подготовка медных отверстий, TSV, грунтовка, проводимостьХорошая электропроводность, низкое напряжение, улучшенная адгезия и коррозионная стойкость гальванического слояМедь склонна к окислению, для предотвращения окисления необходимо проводить последующую обработку
НикельЭлектродные материалы, декоративное и защитное покрытие,<br><br>Грунтование,<br><br>МЭМС-структуры.Хорошая пластичность, легкая вязкость, хорошая механическая обработка и механические свойства, хорошая стабильность, стойкость к окислению, коррозионная стойкость, малая деформация гальванического никеля, низкая шероховатость, износостойкостьМожет быть магнитным<br><br>Никель легко пассивируется, поэтому его необходимо наносить сразу, насколько это возможно, перерывы между покрытиями могут легко привести к расслаиванию.
ЗолотоПрименение в электронной промышленности, аэрокосмической, авиационной, микроэлектронике и декоративной технике, электропроводность, соединение проводовОтличная химическая стабильность. Мягкое золото - мягкое, очень пластичное и имеет прочное соединение; твердое золото - износостойкое и эстетически привлекательное. Используется для улучшения импеданса проводящего контакта и улучшения передачи сигнала.Высокая стоимость золота.
СереброМатериал электродов, проводящийХимически устойчив, эстетически привлекателен, улучшает сопротивление токопроводящих контактов и улучшает передачу сигналаЧувствителен к свету, легко окисляется
Железо-никельМягкие магнитные материалыСильные магнитные свойства, коррозионная стойкость сравнима с никелевым покрытием, твердость выше, чем у никелевого покрытия, а прочность лучше, чем у блестящего никелевого покрытия 
Хром-никельРезисторы, термопары, зубчатые колеса, декоративное покрытиеВысокая твердость, термостойкость, износостойкость, коррозионная стойкость, высокая устойчивость к окислению, хорошая стабильностьСложность утолщения покрытия
ОловоПрименение для подготовки паяемых материалов для нанесения покрытийХорошая паяемость 
ПлатинаДекорирование, полупроводниковые упаковки, электродыМягкая текстура, хорошая пластичность, хорошая химическая стабильностьТемпература нанесения покрытия до 92°C
ПалладийДекоративные, полупроводниковые корпусахимическая стабильность, хорошая коррозионная стойкость, высокая твердость покрытия, очень низкое и неизменное контактное сопротивлениеТребуется высокая концентрация основной соли в гальваническом растворе

2. факторы, влияющие на качество гальванического покрытия

Существует множество факторов, влияющих на качество гальванических пленок, включая плотность тока, распределение электрического поля, ширину линии, состав гальванического раствора, методы циркуляции и многие другие.

Эффект кончика: На краях и кончиках заготовки или полюсной пластины скапливается больше силовых линий, это явление называется эффектом кончика или эффектом края. При нанесении покрытия эффект наконечника может вызвать утолщенные, длинные заусенцы или обгоревшие края покрытия.

Плотность тока: В гальваническом производстве ток, проходящий через единицу площади поверхности заготовки, часто называется плотностью тока и обычно измеряется в амперах на дециметр2 (А/дм2 или ASD). В целом, кристаллизация при низкой плотности тока является тонкой и мягкой, с медленным осаждением и низкой производительностью; кристаллизация при высокой плотности тока является грубой (в тяжелых случаях - жженой и порошкообразной) и твердой, с быстрым осаждением и высокой производительностью.

 

Примеси: Все гальванические растворы содержат примеси, как правило, от используемых химикатов, нечистых анодов, добавок, растворения подложек и фоторезистов в процессе гальванизации и т.д. Органические и металлические примеси могут влиять на адгезию, создавать точечные повреждения и проколы, уменьшать дисперсию и покрытие, влиять на эффективность тока и увеличивать напряжение гальванического покрытия.

Расширенное чтение:

 

Сопутствующие товары