時々、「御社のスルファメートインジウム浴を使って、プレートに20 µmのインジウムを堆積させるにはどれくらい時間がかかりますか？」といった質問を受けます。この質問への答えが分かれば、お客様にとっては非常に助かるはずです。 この計算を簡単に説明しましょう。この記事では、どなたでも使えるシンプルで分かりやすい式を導き出します。本当に簡単です。高校で習った基本的な関係式を使うだけです。まずは、In³⁺イオンをIn原子に還元するのに必要な電子の数から始めます。3個ですよね！
それで、チャージはいくらなんだ？
その所要時間は、それらのインジウムイオンをすべて還元するために供給しなければならない電荷の量と、それをどの速度で供給できるか、つまり「電流」に直接依存します！
この有名な電流と電荷の関係式「i = q/t」をご存じの方なら、そうです、まさにそれについて話しているのです。
そこで基本に戻る、
陰極（インジウムが電気めっきされる場所）の効率が100％でない場合、所要時間は少し長くなります。効率をσとすると、所要時間は1/σ倍長くなります。例えば、効率が50％の場合、所要時間は1/0.5＝2倍になります。したがって、効率を考慮すると、所要時間の式は次のようになります：
上の式にこれらの値をすべて差し込むと、こうなる：
では、答えは、20µmを堆積させるのにかかる推定時間は34分であり、この時間を左右する要因が何かはわかっているはずです。
ここでは、最も一般的に使用される厚さと電流密度の単位について、時間を分単位で計算するための簡単な式を紹介します：
では、この30.676を"シタルのインプレート定数 "と呼ぶことにしよう！
インジウム・コーポレーション社のスルファメートインジウムめっき液は、90%の陰極効率を誇ります。効率が高ければ高いほど、処理時間が短縮されます！ 一般的な電流密度は10～20 mA/cm²程度ですが、めっき液温度を20～25°Cに維持しながら、最大100 mA/cm²まで高めることが可能です。 電流密度を20 mA/cm²から100mA/cm²に上げると、成膜時間を5分の1に短縮できます。つまり、同じ20 µmの成膜に要する時間は7分になります。
今日、インジウムめっきが広く利用されている背景には、1930年代にインジウム・コーポレーションの創業者たちが世界で初めて商用インジウムめっき浴を開発したことにさかのぼります。半導体技術やフリップチップ接合における最近の進展では、ウェハーの層間を接続するためにインジウムが利用されています。インジウムはウェハー基板上に電気めっきされ、高密度、低ピッチ、かつ高アスペクト比のインジウムバンプを形成します。 インジウムの柔らかさ、延性、および濡れ性により、たとえ2つの表面が完全に平坦でなかったり、位置合わせが不完全であったりする場合でも、強固で信頼性の高い接続が確保されます。さらに、インジウムは零度に近い温度でも安定性を示すため、宇宙空間などで見られるような過酷な環境下で動作する半導体用途に非常に適しています。
インジウム・コーティングを施したアンティーク金属製品の修復や修理など、小規模な電気メッキ・プロジェクトを考えているのなら、ここで提供されているような、健全で使いやすい電気メッキ・キットから始めることができる。
インジウム電気めっき、スルファミン酸インジウム浴、インジウムバンプ電気めっきについては、以下の資料をご参照ください。
- スルファミン酸インジウムめっき浴による結晶粒構造の微細化
- インジウムバンプの電気めっき
- メッキ、インジウムを塗布する代替方法
- インジウムめっきの適切な表面処理
- スルファミン酸インジウムめっき浴を用いた試作めっき
- スルファミン酸インジウムめっき浴液の再生・廃棄について
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