化学金沉积过程的研究综述

引言

化学镀镍和铜工艺的应用对导体和绝缘体的金属化技术产生了深远的影响。印刷电路工业实际上是建立在无电镀铜以不均匀的金属厚度覆盖绝缘体和导体的能力上的；同时，化学镀镍不仅广泛用于涂覆复杂几何形状的物品，而且用于赋予由各种其他金属和合金制成的部件硬度和耐磨性的工程特性。

在金沉积领域，特别是但不仅仅是在电子工业中，对复杂形状的镀金以及电绝缘的轨迹和焊盘有一致的要求。为此目的利用无电沉积工艺将是理想的。原则上，用于无电镀金的系统应该与用于沉积贱金属的系统一样容易操作，使用具有长储存和工作寿命的单一溶液，并且以大约3 qm/h或更高的合理速率沉积纯金或已知成分的合金。然而，目前正在开发一些有前途的系统，并且正在出现一种更系统的方法来理解无电沉积中涉及的机制和反应。作者认为现有的工艺不适合连续生产，但有些工艺可用于一次性和小规模应用，并取得一致的成功。（江苏英思特半导体科技有限公司）

实验

需要电镀时，应使用耐镀材料进行适当遮盖。准备镀液。当蒸馏水或木炭处理的de-到电镀溶液(30)时。掩蔽材料的选择是使用电离水，然而，这种厚度变化是不重要的，因为它的降解导致引入小于10%。可以有利地使用硼氢化物浴，它们是聚乙烯，例如被氢氧化钾侵蚀，对过渡金属或有机材料的污染敏感。

图1

使用thc混合电势理论，可采用两种技术来确定thc沉积速率。这些是安全曲线外推(或交叉)技术和极化电阻(有时称为线性极化)技术。使用从阳极和/或阴极极化测量中获得数据。当极化曲线(阳极或阴极)与混合电位相交时，相应的电流被用来确定沉积速率(图1)。从图1中可以看出，在p电位下，阳极和阴极电流相等(也就是说，金属离子还原成金属的速率等于还原剂的氧化速率。（江苏英思特半导体科技有限公司）

结果和讨论

无电溶液的搅动似乎施加了一些对电镀速度的莫名影响。如果沉积速率仅受极化行为控制，并且阳极或阴极(或两者)反应受扩散控制(图2)，那么沉积速率预计会随着溶液搅拌而增加。在图2(a)中，还原过程受扩散控制，曲线1至6对应于相对溶液速度为1至6时的极限扩散电流密度。速度对沉积速率的影响可以在图3(b)中看到。当相对速度从1增加到4时，沉积速率从A到D连续增加。然而，随着速度进一步增加，还原反应变得受活化控制，并且在非常高的值下，沉积速率变得与速度无关。当速度从4增加到6时，沉积速率保持固定在e点。

图2

图3

结论

在实践中发现，这种镀液具有相对较短的工作寿命。在大约1小时内，浴开始分解，金属金沉淀。2 km/h的初始沉积速率随着分解而迅速降低。对配方的考虑表明，过量的氰化物限制金络合物的离解可能会抑制金的分解。用过量的氰化物确实获得了更稳定的体系，但以牺牲沉积速率为代价。进一步添加两种稳定剂EDTA和乙醇胺似乎有利于提高沉积速率而不降低镀液稳定性。通过经验方法，开发了一种配方，该配方在8小时的工作日内产生1.5千米/小时的持续沉积速率。研究表明，镀液中的金含量减少到50%是可以接受的，而金沉积速率不会显著降低。（江苏英思特半导体科技有限公司）

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审核编辑：汤梓红