Реферат: Гальванотехника и ее применение в микроэлектронике

Государственный Комитет Российской Федерации

по Высшему Образованию

Санкт-Петербургский

Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ»

Кафедра Микроэлектроники

Реферат

«Гальванотехника

и ее Применение в Микроэлектронике»

Студент: Чапчаев В.В.

Факультет: РТ

Уч.группа: № 2142

Преподаватель: Марголин В.И.

Санкт – Петербург

2 0 0 3
Содержание

Введение ….…………………………………………………………	3
Электрохимическая обработка металлов ……………….	3
Электрохимическое обезжиривание ……………………..	4
Электрохимическое травление …………………………….	4
Электрохимическое полирование …………………………	5
Электрохимическое осаждение ……………………………	6
Нанесение на поверхность изделий металлических покрытий …………………………………………………………...	6
Меднение ………………………………………………………..	7
Никелирование …………………………………………………	8
Оловынирование ………………………………………………	8
Серебрение ………………………………………………………	8
Оборудование для нанесения гальванических покрытий ……………………………………………………………	9
Применение гальванотехники в микроэлектронике …	10
Удаление загрязнений с поверхности подложек ………	10
Электрохимическое нанесение пленок …………………..	13
Изготовление печатных плат электрохимическим методом ………………………………………………………………	16
Гальваническое меднение ……………………………………	17
Гальванические покрытия ……………………………………	19
Заключение ………………………………………………………….	22
Список литературы ………………………………………………	23

Введение

Гальванотехника - процесс получения на поверхности изделия или основы (формы) слоев металлов из растворов их солей под действием постоянного электрического тока.

Электролитический или гальванический метод нанесения металлических покрытий был разработан в середине XIX века, но не сразу получил сколько-нибудь значительное промышленное применение – этому препятствовало отсутствие мощных источников постоянного тока.

Сущность метода заключается в погружении покрываемых изделий в водный раствор электролита, главным компонентом которого являются соли или другие растворимые соединения – металлопокрытия. Покрываемые изделия контактируют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, т.е. являются катодами. Анодами обычно служат пластины или прутки из того металла, которыми покрывают изделия. Они контактируют с положительным полюсом источника постоянного тока и при прохождении электрического тока растворяются, компенсируя убыль ионов, разряжающихся на покрываемых изделиях.

Наряду с электрохимическим методом катодного осаждения металлов широкое применение находят и анодные методы электрохимической обработки поверхности металлов. К ним следует отнести электрохимическое оксидирование, травление, полирование и др. Во всех анодных процессах происходит либо растворение металла, либо превращение поверхностного слоя металла в оксидный или другой слой.

Электрохимическая обработка металлов.

Электрохимическая обработка это ряд методов, предназначенных для придания обрабатываемой металлической детали определенной формы, заданных размеров или свойств поверхностного слоя.

Электрохимическая обработка осуществляется в электролизерах (электролитических ваннах, электрохимических
ячейках специальных станков, установок), где обрабатываемая деталь является либо анодом )анодная обработка), либо катодом (катодная обработка), либо тем и другим попеременно.

Электрохимическое обезжиривание.

Электрохимическое обезжиривание (процесс удаления жиров и масел с поверхности изделия) может происходить на катоде, на аноде и может быть комбинированным – на катоде с последующим кратковременным переключением на анод.

Процесс электрохимического обезжиривания на катоде заключается в омылении жиров гидроксильными ионами, концентрация которых у катода бывает повышенной благодаря выделению газообразного водорода, способствующего механическому отрыву капелек жиров и масел.

При поляризации обрабатываемых изделий облегчается удаление с их поверхности жировых загрязнений: при увеличении поляризации уменьшается прочность прилипания масла к обрабатываемой поверхности и увеличивается смачиваемой металла водой.

Механизм процесса анодного обезжиривания аналогичен катодному, но скорость обезжиривания на аноде меньше, что объясняется меньшей щелочностью у анода и тем, что выделяющийся на аноде кислород слабее воздействует на обделение жиров и масел от поверхности изделий.

Электрохимическое травление

Электрохимическое травление (удаление с поверхности изделий различных окислов и продуктов коррозии) для очистки от загрязнений производят в растворах кислот, содержащих различные добавки (например, ингибитор коррозии), в щелочных растворах или расплавах при постоянном или переменном токе. Электрохимическое травление используют для осуществления электрохимического фрезерования с целью получения заданного «рисунка» на поверхности детали локальным анодным растворением металла. Места, которые не должны подвергаться растворению, покрывают слоем фоторезисторного материала . Таким образом можно произвести обработку деталей типа печатных плат, перфорирование, травление в декоративных целях.

Важная область использования электрохимического травления – развитие поверхности (увеличение удельной площади поверхности). Наиболее широкое применение имеет травление

алюминиевой фольги в хлоридных растворах для электролитических конденсаторов, этот процесс позволяет повы-

сить удельную поверхность в сотни раз и увеличить удельную емкость конденсаторов, уменьшить их размеры.

Развитие поверхности методом электрохимического травления применяют для улучшения адгезии металла по стеклу или керамике в электронной технике, усиления сцепления покрытия с металлом при эмалировании металлических изделий и др. Анодным травление снимают дефектные гальванические покрытия с деталей.

Электрохимическое полирование.

Электрохимическое полирование заключается в преимущественном анодном растворении выступов на шероховатой поверхности и приводит к достижению низкой шероховатости или зеркального блеска поверхности (глянцевание)

Выравнивание поверхности и ее глянцевание обусловлены двумя различными, но взаимосвязанными процессами:

1. Образованием на аноде относительного толстого вязкого слоя из продуктов растворения. Такой слой обуславливает выравнивание поверхности; на вершинах микровыступов поверхности он значительно тоньше, чем во впадинах, и сопротивление его во впадинах значительно выше,, чем на выступах, поэтому плотность тока на поверхности дна впадин будет меньше, чем на выступах. Этим объясняется преимущественное растворение микровыступов и сглаживание поверхности.

2. Образованием и удалением тонкой оксидной пленки, которая толще во впадинах и тоньше на микровыступах поверхности анода. При их устранении повышается оптическая гладкость поверхности и усиливается блеск.

Электролит для полирования должен быть устойчив к работе и обладать широким рабочим интервалом плотности тока и температуры. Он не должен разъедать поверхность полируемого изделия.

При электролитическом полировании меди, медных гальванических покрытий, латуни в качестве электролита используют 74% ортофосфорной кислоты, 6% хромового ангидрида, 20% воды при анодной плотности тока 30 – 50 а/дм²

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--