Wie lange dauert es, Indium zu galvanisieren?

Manchmal bekomme ich Fragen wie: „Wie lange dauert es, mit Ihrem Indiumsulfamatbad 20 µm Indium auf meine Platte aufzubringen?“ Nun, die Antwort auf diese Frage würde es dem Kunden sehr leicht machen. Ich zeige Ihnen, wie Sie das ganz einfach berechnen können. In diesem Beitrag werde ich eine einfache und leicht verständliche Formel herleiten, die für jeden funktioniert. Glauben Sie mir, es ist ganz einfach; man braucht nur einige grundlegende Formeln, die wir in der Oberstufe 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 dafür benötigte Zeit hängt direkt davon ab, wie viel Ladung wir zuführen müssen, um all diese Indium-Ionen zu reduzieren, und mit welcher Geschwindigkeit wir diese zuführen können – das ist der „Strom“!

Falls Sie schon einmal von dieser berühmten Beziehung zwischen Strom und Ladung gehört haben, i = q/t – ja, genau das meine ich.

Also, zurück zu den Grundlagen,

Wenn die Kathode (auf der das Indium galvanisch abgeschieden wird) nicht zu 100 % effizient ist, dauert der Vorgang etwas länger. Nehmen wir an, σ sei der Wirkungsgrad. Dann dauert es 1/σ-mal länger. Beträgt der Wirkungsgrad beispielsweise 50 %, dauert es 1/0,5 = 2-mal länger. Unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads lautet die Gleichung für die Zeit also:

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

Okay, die Antwort lautet also: Die geschätzte Zeit für die Abscheidung von 20 µm beträgt 34 Minuten, und du weißt, welche Faktoren diese Zeit beeinflussen können.

Und hier ist eine einfache Formel zur Berechnung der Zeit in Minuten für die gängigsten Einheiten der Dicke und der Stromdichte:

Okay, warum nennen wir diese Zahl nicht 30.676 "Shitals Inplate-Konstante"!

Das Indiumsulfamat-Bad von Indium Corporation weist einen kathodischen Wirkungsgrad von 90 % auf. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet weniger Zeitaufwand! Die typische Stromdichte liegt bei etwa^{10–20 mA/cm²,}kann jedoch auf bis zu 100^mA/cm² erhöht werden, wobei die Badtemperatur bei 20–25 °C gehalten wird. Durch eine Erhöhung der Stromdichte von^{20 mA/cm² auf 100 mA/cm²lässt sich}die Abscheidungszeit um den Faktor 5 verkürzen, d. h., die gleichen 20 µm werden nun in 7 Minuten abgeschieden.

Die heutige weit verbreitete Verwendung der Indiumbeschichtung 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 den Schichten von Wafern eingesetzt. Indium wird auf Wafer-Substrate galvanisch aufgebracht, um Indium-Bumps mit hoher Dichte, geringem Abstand und hohem Seitenverhältnis 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 weist Indium auch bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt Stabilität auf, wodurch es sich hervorragend für den Einsatz in Halbleiteranwendungen eignet, die unter extremen Umgebungsbedingungen betrieben werden, wie sie beispielsweise im Weltraum herrschen.

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. Galvanische Abscheidung von Indium-Bumps
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

Bei weiteren Fragen wenden Sie sich bitte an mich.