电镀

电镀是利用电解原理使金属或合金沉积在基底表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。与CVD、PVD等薄膜沉积技术相比较,电镀可以利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状的器件，并且可以无限增加金属厚度。

1.常见电镀金属的用途及优缺点

金属	常见用途	优点	不足
铜	印刷线路板、防渗碳、增加导电性、挤压时的减摩、修复零件尺寸、制备铜凸块、TSV、打底、导电	导电性能好，应力小，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力	铜易氧化，后处理需做好防氧化
镍	电极材料、装饰和防护镀层、 打底、 MEMS结构，	塑性好，易于延压，具有很好的机械加工和力学性能，稳定性好，抗氧化、抗腐蚀，电镀镍变形小，粗糙度低，耐磨	可能有磁性 镍易钝化，需尽量一次性完成电镀，中间断电容易出现镀层分层。
金	应用于电子工业、航天、航空、微电子技术和装饰技术、导电、打线	极好的化学稳定性。软金质地软，非常好的延展性，结合力强；硬金耐磨性好，美观。用于改善导电接触阻抗，增进信号传输。	金成本高。
银	电极材料，导电	化学稳定性好，美观，改善导电接触阻抗，增进信号传输	对光敏感，易氧化
铁镍	软磁性材料	磁性强，其抗蚀性与镍镀层相当，其硬度比镍镀层高，韧度比亮镍层好
铬镍	电阻，热电偶，齿轮，装饰镀层	硬度高，耐热性，有耐磨、抗腐蚀、高电阻，抗氧化，稳定性好	镀层增厚难度大
锡	应用于制备可焊性电镀材料	可焊性好
铂	装饰、半导体封装件、电极	质地软，延展性好，化学稳定性好	电镀温度高达92℃
钯	装饰性、半导体封装	化学性质稳定、良好的抗蚀能力，镀层硬度高，接触电阻很低且不变化	要求镀液主盐浓度高

 

2.影响电镀质量的因素

电镀薄膜质量的影响因素很多主要包括电流密度、电场分布、线宽、镀液成分、循环方式等几个方面。

尖端效应：在工件或极板的边缘和尖端，往往聚集着较多的电力线，这种现象叫尖端效应或边缘效应。在电镀中，尖端效应会使镀层边缘加厚、长毛刺或者烧焦。

电流密度：在电镀生产中，常把工件表面单位面积内通过的电流叫电流密度，通常用安培/分米²（A/dm² 或 ASD）作为度量单位。一般情况下，电流密度低结晶细腻、柔软，沉积速度慢，生产效率低；电流密度高结晶粗大（严重时烧焦、粉末状）、硬度高，沉积速度快，生产效率高。

杂质：所有的电镀液都会含有杂质，通常来自于使用的化学药品、不纯的阳极、添加剂、电镀过程中基底和光胶的溶解，等等。有机杂质和金属杂质会影响附着力，产生麻点、针孔，降低分散性和覆盖能力，影响电流效率，增加镀层应力。

3.AEMD电镀工艺能力

	可接受的常见导电基底	厚度	典型电镀速率	最大基片尺寸（可向下兼容，包括破片）
金	Ni，Sn	电镀的厚度严格上讲不受限制，随着时间延长，可以无限增加厚度	7.2 μm/h	4”
铜	Cu，Ni，Au, Sn, Ag		60 μm/h	4”
镍	Cu, Sn, Zn, Cr		20 μm/h	6”
铁镍	Cu, Sn, Zn, Cr, Ni		10 μm/h	3”
铬镍	Cu, Sn, Zn, Cr, Ni		10 μm/h	4”
锡	Cu, Sn, Zn, Cr, Ni		30 μm/h	4”

 

AEMD电镀工艺工程师：孔路瑶；联系方式：021-34206126-6006; kongluyao@sjtu.edu.cn

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