文档介绍：化学镀镍張正東发表于:2010-8-1816:10来源:半导体技术天地化学镀化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源,无外电流通过,故又称为无电解镀(ElectrolessPlating)或“自催化镀”(AutocatalyticPlating)。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程,其反应通式为:上述简单反应式指出,还原剂Rn+经氧化反应失去电子,提供给金属离子还原所需的电子,还原作用仅发生在一个催化表面上。因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤,所需反应活化能高,但在具有催化活性的表面上,脱氢步骤所需活化能显著降低。化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行,而在溶液本体内,反应却不应自发地产生,以免溶液自然分解。对于某一特定的化学镀过程来说,例如化学镀铜和化学镀镍时,如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂,那么,这个化学镀的过程是自动催化的,基本上是与时间成线性关系,相当于在恒电流密度下电镀,可以获得很厚的沉积层。如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂,那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后,沉积反应便终止了,因而只能取得有限的厚度。例如化学镀银时的情形,这样的过程是属于非自动催化的。化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。后者伴随着基体金属的溶解;同时,也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆,此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。随着工业的发展和科技进步,化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其他镀覆方法比较,化学镀具有如下特点:(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属;(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层,化学镀溶液的分散能力优异,不受零件外形复杂程度的限制,无明显的边缘效应,因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔件的镀覆;(3)对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸;(4)工艺设备简单,无需电源、输电系统及辅助电极,操作简便;(5)镀层致密,孔隙少;(6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀,其结合力优于电镀层;(7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。某些化学镀溶液的稳定性较差,溶液维护、调整和再生等比较严格。有实用价值的化学镀溶液的基本构成列于表7—0—1。现在能用化学镀获得纯金属、合金及复合镀层,按其组成可分为以下各种:(1)纯金属镀层,有Cu、Sn、Ag、Au、Ru、Pd。(2)二元合金化学镀层,主要集中于Ni和c0分别与P和B形成的二元合金,如Ni—P、Ni—B;C0—P、C0—B。(3)三元及多元合金化学镀层,如三元合金有Ni—M—P(M=Cr、M0、W、Ru、Fe、C0、Nb、Cu、Sn、Zn、Re),Ni—M—B(M=C0、M0、W、Sn),C0—M—P(M=Ni、W、Mn);四元合金有Ni—w—Sn—P、Ni—W—Sn—B、C0—Ni—Re—P、C0—Mn—Re—P。(4)化学复合镀层,是将金属、金属化合物或非金属化合物微粒加入到化学镀液中,使之均匀地沉积到化学镀层中去的一种技术。按加入的微粒性质可分为