引言

化學(xué)鍍鎳和銅工藝的應(yīng)用對(duì)導(dǎo)體和絕緣體的金屬化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。印刷電路工業(yè)實(shí)際上是建立在無(wú)電鍍銅以不均勻的金屬厚度覆蓋絕緣體和導(dǎo)體的能力上的；同時(shí)，化學(xué)鍍鎳不僅廣泛用于涂覆復(fù)雜幾何形狀的物品，而且用于賦予由各種其他金屬和合金制成的部件硬度和耐磨性的工程特性。

在金沉積領(lǐng)域，特別是但不僅僅是在電子工業(yè)中，對(duì)復(fù)雜形狀的鍍金以及電絕緣的軌跡和焊盤(pán)有一致的要求。為此目的利用無(wú)電沉積工藝將是理想的。原則上，用于無(wú)電鍍金的系統(tǒng)應(yīng)該與用于沉積賤金屬的系統(tǒng)一樣容易操作，使用具有長(zhǎng)儲(chǔ)存和工作壽命的單一溶液，并且以大約3 qm/h或更高的合理速率沉積純金或已知成分的合金。然而，目前正在開(kāi)發(fā)一些有前途的系統(tǒng)，并且正在出現(xiàn)一種更系統(tǒng)的方法來(lái)理解無(wú)電沉積中涉及的機(jī)制和反應(yīng)。作者認(rèn)為現(xiàn)有的工藝不適合連續(xù)生產(chǎn)，但有些工藝可用于一次性和小規(guī)模應(yīng)用，并取得一致的成功。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

實(shí)驗(yàn)

需要電鍍時(shí)，應(yīng)使用耐鍍材料進(jìn)行適當(dāng)遮蓋。準(zhǔn)備鍍液。當(dāng)蒸餾水或木炭處理的de-到電鍍?nèi)芤?30)時(shí)。掩蔽材料的選擇是使用電離水，然而，這種厚度變化是不重要的，因?yàn)樗慕到鈱?dǎo)致引入小于10%?？梢杂欣厥褂门饸浠镌?，它們是聚乙烯，例如被氫氧化鉀侵蝕，對(duì)過(guò)渡金屬或有機(jī)材料的污染敏感。

圖1

使用thc混合電勢(shì)理論，可采用兩種技術(shù)來(lái)確定thc沉積速率。這些是安全曲線外推(或交叉)技術(shù)和極化電阻(有時(shí)稱為線性極化)技術(shù)。使用從陽(yáng)極和/或陰極極化測(cè)量中獲得數(shù)據(jù)。當(dāng)極化曲線(陽(yáng)極或陰極)與混合電位相交時(shí)，相應(yīng)的電流被用來(lái)確定沉積速率(圖1)。從圖1中可以看出，在p電位下，陽(yáng)極和陰極電流相等(也就是說(shuō)，金屬離子還原成金屬的速率等于還原劑的氧化速率。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

結(jié)果和討論

無(wú)電溶液的攪動(dòng)似乎施加了一些對(duì)電鍍速度的莫名影響。如果沉積速率僅受極化行為控制，并且陽(yáng)極或陰極(或兩者)反應(yīng)受擴(kuò)散控制(圖2)，那么沉積速率預(yù)計(jì)會(huì)隨著溶液攪拌而增加。在圖2(a)中，還原過(guò)程受擴(kuò)散控制，曲線1至6對(duì)應(yīng)于相對(duì)溶液速度為1至6時(shí)的極限擴(kuò)散電流密度。速度對(duì)沉積速率的影響可以在圖3(b)中看到。當(dāng)相對(duì)速度從1增加到4時(shí)，沉積速率從A到D連續(xù)增加。然而，隨著速度進(jìn)一步增加，還原反應(yīng)變得受活化控制，并且在非常高的值下，沉積速率變得與速度無(wú)關(guān)。當(dāng)速度從4增加到6時(shí)，沉積速率保持固定在e點(diǎn)。

圖2

圖3

結(jié)論

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種鍍液具有相對(duì)較短的工作壽命。在大約1小時(shí)內(nèi)，浴開(kāi)始分解，金屬金沉淀。2 km/h的初始沉積速率隨著分解而迅速降低。對(duì)配方的考慮表明，過(guò)量的氰化物限制金絡(luò)合物的離解可能會(huì)抑制金的分解。用過(guò)量的氰化物確實(shí)獲得了更穩(wěn)定的體系，但以犧牲沉積速率為代價(jià)。進(jìn)一步添加兩種穩(wěn)定劑EDTA和乙醇胺似乎有利于提高沉積速率而不降低鍍液穩(wěn)定性。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方法，開(kāi)發(fā)了一種配方，該配方在8小時(shí)的工作日內(nèi)產(chǎn)生1.5千米/小時(shí)的持續(xù)沉積速率。研究表明，鍍液中的金含量減少到50%是可以接受的，而金沉積速率不會(huì)顯著降低。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司主要從事濕法制程設(shè)備，晶圓清潔設(shè)備，RCA清洗機(jī)，KOH腐殖清洗機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)。

審核編輯：湯梓紅