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电镶害础知识沏
ake dong@ 163coom
目录
什么叫电镀
去除塑封体料工艺流程
电电路和电极反应
电镀工艺流程
以电锡为例用电镀电路
电镀线的技术管理
解释电镀效
生产绕平时维护要点
电流效率
赫尔槽试验和赫尔片说明
络合物的配位理论和濂加
对某些镀层骅病的描迷及
剂的表面吸附理论应用
原因
微电子电镀技术的特点
电功设计公式
电镀过程三部曲和电镀工冫电镀量要參数的计算公式
序功能
、什么叫电镀
1,模拟说法:把一种金属通过某种手段和方法包封到另一种金属表面上
去的过程称为电镀。
2,电镀的硬件说法:实现电镀过程必须有五个硬件,即:
(1)直流电源
2)镀槽
(3)含
电镀
金属的离子的药水
(4)阳极(要电镀的金属)和阴极(加工的工件
(5)导电棒、电缆、挂架等。把五种硬件组合成电镀电路。开通
电源后就能把电镀金属包封到工件上(阴极上)去,称为电镀。
3,电化学说法:以电化学氧化还原理论为基础把一种金属包封到另一种
金属表面上去的过程称之为电镀
电镀电路和电极反应
把电镀的五种硬件有机的组合连通
起来就称为电镀电路。(见左图)
①E一直流电源
R—电流电压调制
-电流流动的方向
e↑一电子流动的方向
A一电流显示
电压显示
阴阳板
⑤连接导线、电排、电
电镀电路
电极反应
※阳极反应:M-ne→M+(主反应)
金属原子失去n个电子,氧化成正n价的金属离子
40-4→2H2O+O2↑(副反应)
水溶液中的羟基氧化成氧气
※阴极反应
M++ne→)M
(主反应)
正n价金属离子得到n个电子后还原成金属,成为电镀层。
2H++2e→H,↑(副反应)
水溶液中的氢质子得到电子还原成氢气
在电镀过程中,以上四个反应同时发生。即阳极金属不断失去电子而
氧化成为金属离子溶解在药水中(阳极金属的溶解);同时阳极上有氧
气析出。阴极(工件)表面金属离子不断得到电子而还原成金属,即成
为电镀层;同时阴极上不断析出氢气。
三、以电镀锡为例用电镀电路解释电镀过程
在直流电源的作用下,电流通向阳极,阳极锡板(锡球)不
断失去电子氧化成金属离子扩散到药水中(阳极的溶解过程)
失去的电子在电源电势的驱动下,向电流反方向运动,通过直流
电源富集到阴极上,锡离子在阴极上不断得到电子而还原成金属
镀层。
用电化学反应式表示如下
阳极:Sn-2e-Sn(阳极的溶解过程)
阴极:Sn2++2e→Sn(工件上析出镀层的过程)
四、电流效率
以上已经说明在阴一阳极电化学反应中,阳极上除了金属溶解消
耗电流外,析岀氧气也要消耗电流。阴极上除了金属镀层析出消耗电
流外,析出氢气也要消耗电流。
阳极电流效率:n=阳极溶解消耗的电流
通过镀槽的总电流
100%
析出镀层消耗的电流×100
阴极电流效率:k=通过镀槽的总电流
例如:若通过镀槽的电流为100A,其中有90A用来析出镀层,有
10A用来析出了氢气。则阴极的电流效率
100A
电流为100A,其中有95A用来溶解金属,有5A用来
析出了氧气。则阳极的电流效率
95A
95%
100A
五、络合物的配位理论和
添加剂的表面吸附理论应用
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
那么什么是阴极的极化呢?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能使金属子还原析出镀层的电位向负方
向移动的现象称之为阴极的极化现象。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-18
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,是阴极的到合适的极化值,直至镀得
合格的镀层。
那么络合剂和添加剂为什么会使阴极产生极化作用呢?
※络合剂的配位理论
金属离子在无络合剂的条件时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“CN”与银离子“Ag”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
又例
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