Zum Inhalt springen

Galvanische Beschichtung Indium_Alt

Manchmal bekomme ich Fragen wie: "Wie lange dauert es, bis ich mit Ihrem Indiumsulfamatbad 20 µm Indium auf meiner Platte abgeschieden habe?" Nun, die Antwort auf diese Frage würde es dem Kunden sehr leicht machen. In diesem Beitrag werde ich eine einfache und leicht verständliche Beziehung herleiten, die für jeden funktioniert. Glauben Sie mir, es ist ganz einfach; verwenden Sie einfach einige grundlegende Beziehungen, die wir in der High School gelernt haben. Es beginnt damit, wie viele Elektronen man benötigt, um ein In3+-Ion zu einem In-Atom zu reduzieren - 3, richtig!

Wie hoch ist also die Gebühr - 3e!

Die Zeit, die dafür benötigt wird, hängt direkt davon ab, wie viel Ladung wir zur Verfügung stellen müssen, um all diese Indium-Ionen zu reduzieren, und mit welcher Zeitrate wir diese bereitstellen können - das ist "Strom"!

Wenn Sie schon einmal von dieser berühmten Strom-Ladungs-Beziehung gehört haben,i= frac{q}{t}Ja, das ist es, worüber ich spreche.

Also, zurück zu den Grundlagen,

text{Zeit}= frac{text{Ladung, die benötigt wird, um alle Indium-Ionen zu reduzieren}}{text{Strom}}

text{Zeit}=frac{text{Ladung, die benötigt wird, um ein Indium-Ion zu reduzieren}times text{Gesamtzahl der zu reduzierenden Indium-Ionen }}{text{Strom}}

text{Zeit}=frac{3e mal text{(Anzahl der zu reduzierenden Mole}mal text{Avogadrosche Zahl)}}{text{Strom}}text{, wobei e die Ladung eines Elektrons ist (e=1,6}times 10^{-19}text{C)}

text{Zeit}=frac{text{3e Na}times frac{text{Masse}}{text{Mol. Wt}}}{text{Strom}}text{, wobei Na die Avogadrosche Zahl ist (Na=6,022}mal 10^{23}text{/mol)}

text{Zeit}=frac{frac{text{3e Na}}{text{Mw}}mal text{ Volumen}maltext{Dichte} }{text{Strom}}text{, wobei Mw das Molekulargewicht ist (Mw=114,82 g/mol)

text{Zeit}=frac{frac{text{3e Na } rho}{text{Mw}}times text{ Oberfläche}timestext{Dicke}}{text{Strom}}text{, wobei } rho text{ die Dichte von Indium ist (} rho text{=7,31 g/cm}^{3})

text{Zeit}=frac{frac{text{3e Na } rho}{text{Mw}}times text{Dicke} }{frac{text{Strom}}{text{Oberfläche}}}text{, wobei Dicke = 20}mu text{m = 0,0020 cm}

text{Zeit}=frac{text{3e Na } rho}{text{Mw j}}times text{Dicke}text{, wobei j die angenommene Stromdichte ist (j = 20 {mA/cm}}^{2} text{= 0,020 A/cm}^{2})

Wenn die Kathode (auf der das Indium galvanisch abgeschieden wird) nicht 100%effizient ist, wird es etwas länger dauern. Nehmen wir an, σ sei der Wirkungsgrad. Dann wird es dauern, frac{1}{sigma}mal länger. Zum Beispiel, wenn es sich 50%effizient ist, wird es dauern, frac{1}{0.5}=2mal länger. Unter Berücksichtigung der Effizienz wird die Gleichung für die Zeit also wie folgt:

text{Zeit}=frac{text{3e Na } rho}{sigmatext{ Mw j}}times text{Dicke}text{, wobei }sigma text{ der angenommene kathodische Wirkungsgrad ist (}sigma text{ = 0,9)}

Wenn Sie all diese Werte in die obige Gleichung einsetzen, erhalten Sie:

text{Zeit}=frac{text{3e Na } rho}{sigmatext{ Mw j}}times text{Dicke = 2045 Sekunden}approx text{34 Minuten}

Okay, die Antwort lautet also, die geschätzte Zeit bis zur Einzahlung 20 mubf mbeträgt 34 Minuten, und Sie wissen, welche Faktoren dies ändern können.

Und hier ist eine einfache Formel zur Berechnung der Zeit in Minuten für die am häufigsten verwendeten Einheiten von Dicke und Stromdichte;

text{Zeit (Minuten)}=30,676 mal frac{text{Dicke (} mu bf m)}{sigmatext{ j (mA/cm}^{2})}

Okay, warum rufen Sie nicht diese Nummer an 30.676"Shital's Inplate constant"!cool

Das Indium-Sulfamat-Bad der Indium Corporation hat einen kathodischen Wirkungsgrad von 90 %. Mehr Effizienz bedeutet weniger Zeit! Die typische Stromdichte, mit der gearbeitet wird, liegt bei text{10-20 mA/cm}^2kann aber bis zu folgenden Werten erhöht werden text{100 mA/cm}^2und die Badtemperatur auf text{20 - 25}^otext{C}. Die Erhöhung der Stromdichte von text{20 {mA/cm}}^2zu text{100 {mA/cm}}^2kann die Ablagerungszeit um den Faktor 5 verkürzt werden, d. h. die gleiche 20 mu bf mwird nun in 7 Minuten eingezahlt.

Die heute weit verbreitete Verwendung von Indiumbeschichtungen geht auf die 1930er Jahre zurück, als die Gründer der Indium Corporation erstmals ein kommerzielles Indiumbeschichtungsbad entwickelten. Bei den jüngsten Entwicklungen in der Halbleitertechnologie und beim Flip-Chip-Bonden wird Indium zur Herstellung von Verbindungen zwischen Waferschichten eingesetzt. Indium wird galvanisch auf Wafersubstrate aufgebracht, um Indiumbumps mit hoher Dichte, geringem Abstand und hohem Aspektverhältnis zu erzeugen. Die Weichheit, Duktilität und Benetzbarkeit von Indium gewährleisten eine starke und zuverlässige Verbindung zwischen zwei Oberflächen, selbst wenn diese nicht perfekt eben oder ausgerichtet sind. Darüber hinaus ist Indium selbst bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt stabil, so dass es sich hervorragend für Halbleiteranwendungen eignet, die in extremen Umgebungen, wie z. B. im Weltraum, eingesetzt werden.

Wenn Sie an kleine Galvanisierungsprojekte denken, einschließlich der Restaurierung und Reparatur von antiken Metallgegenständen mit Indiumbeschichtung, können Sie mit einem gesunden, einfach zu handhabenden Galvanisierungsset wie dem hier angebotenen beginnen.

In den folgenden Dokumenten finden Sie weitere Informationen über die Indium-Galvanik, das Indium-Sulfamat-Bad und die Indium-Bump-Galvanik.

  1. Erzielung eines feineren Korngefüges mit dem Indium-Sulfamat-Beschichtungsbad
  2. Indium-Bump-Galvanisierung von Wafern durch Pulsbeschichtung
  3. Beschichtung, eine alternative Methode zum Aufbringen von Indium
  4. Richtige Oberflächenvorbereitung für die Indiumbeschichtung
  5. Prototyp-Beschichtung mit Indium-Sulfamat-Beschichtungsbad
  6. Rückgewinnung und Entsorgung von Indiumsulfamat-Plattierungsbadlösung

Und alle anderen Anfragen, bitte kontaktieren Sie mich.Smiley