•Процесс взаимодействия тартрата меди с формалином в присутствии палладиевого катализатора схематически описывается следующей формулой:
C __ O O Na
|
H__ C__ O
|Cu
H__ C__ O
|
C__ O O K
+ 2NaOH + 2HCOH
Тонкий слой меди
Pd Cu + 2HCOONa + H2 +
C __ O O Na |
|
| |
|
C__ OH |
|
| |
|
C__ OH |
|
| |
|
C__ O O K |
23 |
Недостатки химического меднения:
все растворы — разового действия и имеют низкую плотность загрузки
растворы очень нестабильны и требуют тщательной отработки процесса
получившийся слой меди – низкого качества: высокое электрическое сопротивление, плохая адгезия
0,13 мкм
10 мкм
24
Химическое никелирование
•Такие покрытия широко применяются в электронной промышленности для металлизации диэлектриков, а именно магнитных плёнок в запоминающих устройствах, резонаторов (никелирование кварцевых пластин, брусочков), а также для электромагнитного экранирования.
•Раствор никелирования содержит: соль никеля двухвалентную, гипосульфит, добавки буферных веществ, лиганды, ускорители, стабилизаторы. Из солей никеля чаще всего используют NiCl2, NiSO4. Растворы для никелирования могут быть кислыми, а могут быть щелочными.
25
Химическое никелирование
•Процесс восстановления никеля может быть записан уравнением:
Ni2+ + H2PO2 + H2O |
|
Ni0 + HPO3- + H2 + H+ |
|
•Одновременно протекает реакция образования фосфора:
H2PO2- + H+ |
|
P + H2PO3 + H + H2O |
|
•Таким образом, никелевое покрытие всегда содержит от 3 до 15% фосфора в виде твёрдого раствора или соединения Ni2P.
•Твёрдость химических никелевых покрытий составляет 500 600 кг·с/мм2 по Виккерсу.
26
Химическое кобальтирование
Кобальтирование в общих чертах аналогично никелированию, однако, при восстановлении кобальта гипофосфитом применяют только щелочные растворы. Покрытие кобальта, содержащее фосфор и бор, обладает магнитными свойствами. Эти покрытия наносят на гибкие ленты, диски для получения элементов памяти. Растворы химического кобальтирования содержат соль кобальта двухвалентную, гипофосфит, доноры лигандов двухвалентного кобальта (оксикислоты, амины, бикарбоновые кислоты). pH раствора 7 13. Температура раствора 70 100°С.
27
Химическое осаждение сплавов
•В современной электронно-вычислительной аппаратуре находят применение запоминающие элементы на основе тонких магнитных плёнок состава:
• |
Ni – Co – P |
• |
Ni – Fe – P |
• |
Co – Fe – P |
•Получение сплавов металлов путём химического восстановления имеет ряд ограничений. Они связаны с тем, что если основной металл осаждается автокаталитически, то восстановление других компонентов определяется их стандартными электрохимическими потенциалами и каталитическими свойствами по отношению к реакции восстановления основного металла.
28
Химическое осаждение сплавов
•Поэтому в сплавах, состоящих из металлов, способных к автокаталитическому восстановлению, их содержание в химически осаждённых плёнках неограниченно, например сплавы Co – Ni.
•Большое количество металла может быть включено в покрытие и в том случае, если этот металл не имеет каталитических свойств по отношению к реакции восстановления основного металла, но может легко восстановиться, и не является ингибитором:
Ni-Re-P, Ni-Re-B, Cu-Pb.*
•Осаждение других категорий сплавов по выше описанным причинам весьма затруднительно.
29
Золочение, серебрение, палладирование
•Покрытия драгоценных металлов используют в качестве отражателей радиоволн и инфракрасного излучения в космической технике, зеркал в СВЧ устройствах.
•Покрытия драгоценными металлами осуществляют в растворах, содержащих в качестве восстановителя формальдегид, глюкозу, гидразин и другие. Растворы обычно носят щелочной характер. Механизм процесса примерно аналогичен процессу химического меднения.
•В микроэлектронике Cu, Au и Ag осаждают на кремний методом вытеснения из цианистых солей.
30
Конец темы
31