电子电镀与表面处理技术的研发动态

宏电子产业的发展带动了电镀与表面处理技术的变革。阐述了以碳纳米管浆料喷墨打印制作印制线路和用激光直接成型工艺制作模塑互连器件的实用技术。介绍了印制板化学镀锡、真空镀与电镀、有机涂层相结合技术、环保型电镀新技术、一种新型的无氰根的金盐、高效复合电镀废水处理技术、电沉积纳米超疏水镍薄膜材料、离子液体中电沉积和硅烷复合稀土转化膜技术等,并对电镀工业发展前景进行了展望。

电子电镀中若干新工艺和新技术

介绍了电子电镀中的若干新工艺新技术,如芯片电镀、电化学机械研磨、微机电系统电镀、不溶性阳极电镀铜、镀铂铌电极以及无铅无镉中磷光亮化学镀镍、碱性蚀刻液再生和铜回收系统等。

激光镀技术

激光镀技术自从80年代初IBM公司首先开展研究以来,10余年间有了长足的进步,已从单纯提高镀速而发展到研究在电子元器件的微组装中的应用.由于激光镀具有空间分辨高(最小线宽有可能<2μm),可在不同电子材料(陶瓷、微晶玻璃、聚酰亚胺、硅等)上镀覆各种功能性金属线,也可借用CAD技术实现制作各种图形及联线.因此已引起工业界的广泛重视.

硝酸银-氨-吡啶甲酸体系的阴极过程研究——Ⅱ.交换电流和表面扩散步骤

本文报道了用不同方法测得的Ag-AgNO-NH-吡啶甲酸体系的交换电流值.探讨了产生较大差异的原因,并得出银从上述体系中电积时,在低过电位区的速率控制步骤是吸附离子的表面扩散.

复合电沉积的最新研究动态

综述近年来国内外复合电沉积技术最新研究动态.重点探讨纳米复合镀层,电催化复合镀层以及光活性复合镀层等方面的研究现状和发展趋势.纳米复合镀层比一般的复合镀层具有更高的硬度,更好的耐磨性和耐蚀性;电催化复合镀层则可在纯金属电极,合金电极的基础上进一步降低电极反应的过电位.以金属氧化物,导电聚合物作为基质材料的电催化复合镀层已为现代复合电沉积技术开辟了一个新领域.

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析。对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理。结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2.4Zn(OH)2.H2O和致密的Zn4CO3(OH)6.H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2.4Zn(OH)2.H2O和Zn4CO3(OH)6.H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镁层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻。

连铸结晶器铜板电镀层的研究进展

连铸结晶器表面要求具有高硬度、高耐磨、高耐蚀性能及良好的导热性,在铜基体上通过表面处理技术涂镀各种镀层能显著改善表面性能,获得优异的表面质量。对提高结晶器使用寿命的多种表面处理技术,特别是对电镀单金属、二元合金、三元合金及复合镀层表面处理技术的研究进展进行了评述。

电镀锡板表面抗划伤性的研究Ⅱ.软熔工艺对电镀锡板表面抗划伤性的影响

移植 QHQ型涂膜铅笔划痕硬度仪用来测试电镀锡板的抗划伤性。用此方法研究了软熔处理以及不同软熔方式对电镀锡板抗划伤性的影响 ,实验结果表明 :软熔处理对薄镀锡板可以提高镀锡板表面抗划伤性 ,在电阻软熔基础上增加感应软熔后 ,在一定条件下可以进一步提高电镀锡板的抗划伤性 ,并从理论上进行了初步探讨。通过对电镀锡板表面形貌观察结果表明 。

关于加速我国芯片电子电镀发展的几点思考

中国科学院学部咨询评议项目"我国电子电镀基础与工业的现状和发展"由厦门大学孙世刚院士、南开大学副校长陈军院士和北京大学副校长黄如院士作为共同负责人,依托多所高校、中国化学会电化学专业委员会和中国电子学会电子电镀专业委员会等单位推进。项目旨在组织专家学者对我国电子电镀产业界、学术界开展深入调研、咨询和研讨,分析我国电子电镀基础和工业的现状、与国际先进水平的主要差距,梳理我国电子电镀产业的瓶颈和"卡脖子"技术及其制约发展的关键科学问题,提出有效的对策和战略性发展建议,并形成咨询报告。该项目继2020年8月29~30日在上海召开启动会后,又分别在厦门和成都召开了两次研讨会。该文是上海复旦大学郁祖湛教授于2021年4月16~17日在成都召开的该项目第二次研讨会上的发言,文后附有原机械工业部副部长、中国表面工程协会原理事长沈烈初博士的特别推荐文章以及关于此次研讨会的相关报道。

电动自行车用高比能量密封铅蓄电池研究

研究了供电动自行车使用的６Ｖ、６．５Ａｈ及１２Ｖ、１２Ａｈ两种规格的小型阀控式密封铅酸蓄电池，讨论了电池的试验结果和放电性能。这两种电池分别配用于功率为１３０Ｗ及１８０Ｗ、电压为３６Ｖ的电动自行车。电池以平均工作电流６Ａ（１２Ｖ、１２Ａｈ、２ｈ率）放电，其初始质量比能量达到３１．８Ｗｈ／ｋｇ以上，体积比能量大于１０７Ｗｈ／Ｌ。不同型号的电池已批量配置于不同功率要求的电动自行车使用，一年前配用的电池，现仍在正常运行中。

延长化学镀镍液寿命的研究

随着施镀的进行,化学镀镍液中的硫酸钠和亚磷酸钠的积累越来越多,从而影响镀液的使用寿命。提出了镀液中硫酸钠和亚磷酸钠的处理方法。对于硫酸镍体系,首先将镀液冷却至室温除去过量的硫酸钠晶体,接着在常温下添加Ca(OH)2沉淀除去亚磷酸根离子;对于次磷酸镍体系,直接采用常温下Ca(OH)2沉淀除去亚磷酸根离子的方法。分别测试和对比了2种体系镀液处理前后,镀液和镀层的性能,如镀液各组分浓度、镀液的密度、镀速、镀层应力等。采用化学沉淀法延长化学镀镍液寿命是切实可行的。

电镀锡板表面抗划伤性的研究 Ⅰ.关于测试方法

电镀锡板弧表面抗划伤性近来受到越来越多的重视 ,但至今对此尚无统一的标准测试方法。经过分析比较 ,移植两种简单有效的测试方法——涂膜铅笔硬度法和涂膜划痕硬度法来测试和评价电镀锡板表面抗划伤性。试验结果表明该测试方法可以用来比较电镀锡板表面抗划伤性。

SnAgCu钎料焊点电化学迁移的原位观察和研究

通过恒定电压条件下的水滴实验,对Sn-4Ag-0.5Cu钎料焊点的电化学迁移(ECM)行为进行了原位观察和研究。结果表明,树枝状的金属沉积物总是在阴极上生成,并向着阳极方向生长,在接触阳极的瞬间,发生短路失效。外加电压不超过2 V时,形成的沉积物数目往往比较少并且粗大。焊点间距的减少和外加电压的增加都会使得ECM造成的短路失效时间显著缩短。当钎料不能完全包裹焊盘或者焊盘局部位置上钎料的厚度很薄时,发生ECM的金属除了来自钎料焊点,还来自Cu焊盘;钎料中的Ag不发生迁移。

锌镁合金防腐蚀镀层的制备工艺研究进展

作为一种新型的锌基钢板保护层,锌镁合金得到了越来越多的关注。综述了近年来锌镁合金镀层制备技术的研究进展,指出锌镁合金镀层具有比镀锌钢板更优异的防腐蚀性能。阐述和分析了电镀、热浸镀和真空镀等各种锌镁合金镀层的制备技术。

用磷钼酸喹啉重量法测定化学镀Ni-P镀层中的磷含量

介绍了磷钼酸喹啉重量法在化学镀镍磷镀层磷含量测定中的应用，并与GB／T13913—92分光光度法和X射线能谱（EDS）法进行了比较。结果表明，本方法测定相对误差为-1．65％～4．21％，能准确测定镍磷镀层磷含量；与EDS法对Ni—P镀层的对比测定表明，EDS法所测结果比重量法普遍偏高。

超大集成电路互连线电沉积铜的研究动态

铜具有比铝更低的电阻率、更优异的抗电迁移性能,使用铜作为互连线材料不但可以减少RC延迟,而且还能提高集成电路的可靠性。在超大规模集成电路(ULSI)制造中用铜取代铝作为互连材料的铜互连技术发展非常迅速,铜互连工艺采用了许多新的技术,其中电沉积铜就是核心技术之一。介绍了目前ULSI铜互连中电沉积铜技术所涉及到的镀液组成、脉冲电流的应用、电沉积装置和性能等方面的研究状况。

金属纳米微粒导电墨水的研究进展

在电子工业中,平版印制技术在印制电路板制造中被广泛采用,传统制造方法其加工过程至少需要六道工序,在刻蚀过程中大量的金属原材料被丢弃,对板材的腐蚀使其选材受到限制。而以喷墨印制技术为核心的全印制电子技术只要打印和固化两道工序即可,非常简便。对要求不高的电子产品,如电子标签,一般不需要后续化学镀和电镀。对导电线路要求高的,需用化学镀来增厚光滑线路表观和改善线路导电性能。如要求线路厚度高于12μm以上,则需电镀增厚。该工艺所用导电墨水,在表面处理技术中也有着广泛用途。

冷轧钢板表面电解涂覆薄层二氧化硅过程的研究 Ⅱ.机理研究

在已有各种工艺因素对电解涂硅量影响研究的基础上,对在高电流密度(100～200A/dm2)及短时间(0.1s)电解条件下电解涂覆薄层(纳米量级)SiO2机理进行了初步研究,实验模拟了实际生产中采用的中间导体法,并运用多种测试方法对电解涂硅的机理进行了分析探讨,揭示了高电流密度下电解脱脂涂硅的吸附本质及SiO2在钢板表面的空间分布,并就钢板阴阳极两面涂硅量的不同原因进行了解释。

激光强化喷射技术在不锈钢上直接局部电沉积金

运用激光强化而喷射技术在不锈钢基体上直接局部电沉积金获得成功，经剥离试验以及白SIMS深度谱分析均表明其结合力良好。从SEM照片得到激光照射可提高镀层的致密性，改善镀层的质量；在流体流速、镀液组成及电流密度相同的情况下，激光的照射还能提高电流效率。此外，我们还研究了喷嘴至基体的距离以及流体流速对镀金线的选择性和电沉积速率的影响。

激光镀技术的研究动态

综述了十多年来国内外激光诱导金属沉积技术的最新发展，主要介绍了激光诱导液相化学沉积以及固态膜法激光直接镀覆金属技术的实验体系、机理，以及激光光束的特性、材料的光学特性与温度特性对沉积过程的影响。