Combien de temps faut-il pour électrodéposer de l'indium ?

Il m’arrive parfois de recevoir des questions du genre : « Combien de temps faut-il pour déposer 20 µm d’indium sur ma plaque à l’aide de votre bain de sulfamate d’indium ? » Eh bien, la réponse à cette question faciliterait grandement la tâche du client. Je vais vous montrer comment effectuer ce calcul en toute simplicité. Dans cet article, je vais vous présenter une formule simple et facile à comprendre, accessible à tous. Croyez-moi, c’est facile : il suffit d’utiliser quelques relations fondamentales que nous avons étudiées au lycée. Tout commence par le nombre d’électrons nécessaires pour réduire un ion ^In³⁺ en un atome d’indium: 3, n’est-ce pas ?

Alors, quel est le montant de la redevance - 3e !

Le temps nécessaire dépend directement de la quantité de charge qu'il faut fournir pour réduire tous ces ions indium, et de la vitesse à laquelle on peut les fournir – c'est ce qu'on appelle le « courant » !

Si vous avez déjà entendu parler de cette célèbre relation entre le courant et la charge, i = q/t, eh bien oui, c'est exactement de cela dont je parle.

Revenons donc à l'essentiel,

Si la cathode (sur laquelle l'indium est déposé par électrolyse) n'est pas efficace à 100 %, le processus prendra un peu plus de temps. Supposons que σ représente le rendement. Dans ce cas, le temps nécessaire sera 1/σ fois plus long. Par exemple, si le rendement est de 50 %, le temps nécessaire sera 1/0,5 = 2 fois plus long. Ainsi, en tenant compte du rendement, l'équation permettant de calculer le temps devient :

Si l'on introduit toutes ces valeurs dans l'équation ci-dessus, on obtient :

Bon, la réponse est donc la suivante : le temps estimé pour déposer 20 µm est de 34 minutes, et vous savez quels facteurs peuvent influencer ce temps.

Voici une formule simple permettant de calculer la durée en minutes pour les unités d'épaisseur et de densité de courant les plus couramment utilisées :

D'accord, pourquoi ne pas appeler ce numéro 30.676 "Shital's Inplate constant" !

Le bain de sulfamate d’indium d’Indium Corporation présente un rendement cathodique de 90 %. Un rendement plus élevé signifie un gain de temps ! La densité de courant habituelle se situe entre^{10 et 20 mA/cm², mais}elle peut être augmentée jusqu’à 100^mA/cm², tout en maintenant la température du bain entre 20 et 25 °C. En augmentant la densité de courant de^{20 mA/cm² à 100 mA/cm²},^{il est possible de}diviser par cinq le temps de dépôt : ainsi, les mêmes 20 µm se déposent désormais en 7 minutes.

L'utilisation généralisée du placage à l'indium remonte aux années 1930, lorsque les fondateurs d'Indium Corporation ont mis au point pour la première fois un bain de placage à l'indium à usage commercial. Les avancées récentes en matière de technologie des semi-conducteurs et de soudure « flip-chip » font appel à l'indium pour créer des interconnexions entre les couches des plaquettes. L'indium est déposé par électrolyse sur des substrats de plaquettes afin de former des bosses d'indium à haute densité, à pas réduit et à rapport d'aspect élevé. La souplesse, la ductilité et la mouillabilité de l’indium garantissent une connexion solide et fiable entre deux surfaces, même si celles-ci ne sont pas parfaitement planes ou alignées. De plus, l’indium fait preuve de stabilité même à des températures proches de zéro, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications de semi-conducteurs fonctionnant dans des environnements extrêmes, tels que ceux rencontrés dans l’espace.

Si vous envisagez des projets de galvanoplastie à petite échelle, y compris la restauration et la réparation d'objets métalliques anciens avec une couche d'indium, vous pouvez commencer avec un kit de galvanoplastie sain et facile à utiliser comme celui proposé ici.

Veuillez consulter les documents suivants pour en savoir plus sur l'électrodéposition de l'indium, le bain de sulfamate d'indium et l'électrodéposition des bosses d'indium.

1. Obtention d'une structure de grain plus fine grâce au bain de sulfamate d'indium
2. Galvanoplastie des bosses d'indium
3. Le placage, une méthode alternative d'application de l'indium
4. Préparation correcte de la surface pour le placage à l'indium
5. Placage de prototypes à l'aide d'un bain de placage au sulfamate d'indium
6. Récupération et élimination de la solution de bain de placage au sulfamate d'indium

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