Nanofabrication | Introduction à la galvanoplastie
La galvanoplastie consiste à utiliser les principes de l'électrolyse pour déposer un métal ou un alliage sur la surface d'un substrat afin de former une couche métallique uniforme, dense et bien liée. Par rapport aux techniques de dépôt de couches minces telles que CVD et PVD, la galvanoplastie peut utiliser le dépôt électrolytique de métaux pour reproduire avec précision certains dispositifs complexes ou de forme spéciale, et l'épaisseur du métal peut être augmentée indéfiniment.
1. les utilisations, les avantages et les inconvénients des métaux de placage courants
| huile de cuisson | Utilisations courantes | avantage | pas assez |
|---|---|---|---|
| cuivre (chimie) | Cartes de circuits imprimés, anti-carburation, augmentation de la conductivité électrique, réduction de la friction pendant l'extrusion, réparation des dimensions des pièces, préparation des bosses en cuivre, TSV, apprêt, conductivité électrique. | Bonne conductivité électrique, faible contrainte, meilleure adhérence de la couche de placage et résistance à la corrosion. | Le cuivre est facile à oxyder, le post-traitement doit être bien anti-oxydant. |
| nickel (chimie) | Matériaux d'électrodes, placage décoratif et protecteur,<br><br>Culotte relevée,<br><br>Structures MEMS. | Bonne plasticité, facile à étendre la pression, très bonnes propriétés mécaniques et d'usinage, bonne stabilité, résistance à l'oxydation et à la corrosion, faible déformation du nickelage, faible rugosité, résistance à l'usure. | Peut être magnétique<br><br>Le nickel est facile à passivé, il faut essayer d'achever le placage en une seule fois, une panne de courant intermédiaire est susceptible d'entraîner une délamination du placage. |
| terme générique désignant les métaux lustrés et ductiles | Applications dans l'industrie électronique, l'aérospatiale, l'aviation, la microélectronique et la technologie décorative, conductivité, filetage | Excellente stabilité chimique. L'or mou a une texture douce, une très bonne ductilité et une forte adhérence ; l'or dur a une bonne résistance à l'abrasion et est esthétiquement agréable. Utilisé pour améliorer l'impédance des contacts conducteurs et la transmission des signaux. | Le coût de l'or est élevé. |
| concernant l'argent ou la monnaie | Matériaux d'électrodes, conducteurs | Stabilité chimique, esthétique, amélioration de l'impédance des contacts conducteurs, amélioration de la transmission des signaux. | Sensible à la lumière, facilement oxydable |
| inconel | matériau magnétique doux | Magnétisme puissant, résistance à la corrosion comparable au nickelage, dureté supérieure au nickelage et ténacité supérieure à la couche de nickel brillant. | |
| chrome-nickel | Résistances, thermocouples, engrenages, placage décoratif | Dureté élevée, résistance à la chaleur, résistance à l'usure, résistance à la corrosion, haute résistance, résistance à l'oxydation, bonne stabilité | Difficulté à épaissir le placage |
| accorder | Application à la préparation de matériaux de placage soudables | Bonne soudabilité | |
| platine (chimie) | Décoration, boîtiers de semi-conducteurs, électrodes | Texture douce, bonne ductilité, bonne stabilité chimique | Température de placage jusqu'à 92°C |
| palladium (chimie) | Décoratif, Emballage de semi-conducteur | Stabilité chimique, bonne résistance à la corrosion, dureté élevée du revêtement, résistance de contact très faible et inchangée | Nécessite une forte concentration de sel principal dans la solution de placage |
2) Facteurs affectant la qualité du placage
De nombreux facteurs affectent la qualité des films électrodéposés, notamment la densité du courant, la distribution du champ électrique, la largeur de la ligne, la composition de la solution de dépôt, le mode de cyclage et d'autres aspects.
Effet de pointe : au bord et à la pointe de la pièce ou de la plaque polaire, davantage de lignes électriques ont tendance à se rassembler, ce phénomène est appelé effet de pointe ou effet de bord. En galvanoplastie, l'effet de pointe peut entraîner un épaississement du bord de la couche plaquée, l'apparition de bavures ou d'un brunissement.
Densité de courant : dans la production de galvanoplastie, le courant traversant l'unité de surface de la pièce est souvent appelé densité de courant, en utilisant généralement l'unité de mesure Ampère / dm2 (A/dm2 ou ASD). En général, une cristallisation à faible densité de courant est délicate et molle, la vitesse de dépôt est lente et la productivité faible ; une cristallisation à forte densité de courant est grossière (brûlée et poudreuse dans les cas graves) et dure, la vitesse de dépôt est rapide et la productivité élevée.
Impuretés : toutes les solutions de placage contiennent des impuretés, provenant généralement des produits chimiques utilisés, d'anodes impures, d'additifs, de la dissolution du substrat et du photopolymère au cours du processus de placage, etc. Les impuretés organiques et métalliques peuvent affecter l'adhérence, créer des marques et des trous d'épingle, réduire la dispersion et la couverture, affecter l'efficacité du courant et augmenter les contraintes de placage.
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