水平电镀原理简介

pcbwork2012

通电后发生电极反应使电解液主成份产生电离，水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的都必须具有阴阳两极。使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动，于是发生金属堆积镀层和放出气体。因为金属在阴极沉积的过程分为三步：即金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时，逐步脱水，并吸附在阴极的外表上;第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到异相电子传递反应。其结构可用电镀理论中的双电层原理来说明，当电极为阴极并处于极化状态情况下，则被水分子包围并带有正电荷的阳离子，因静电作用力而有序的排列在阴极附近，最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz外层，该外层距电极的距离约约1-10纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量，其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液受到对流的影响，其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层由于静电力作用比亥姆霍兹外层要小，又要受到热运动的影响，阳离子排列并不像亥姆霍兹外层紧密而又整齐，此层称之谓扩散层。扩散层的厚度与镀液的流动速率成反比。也就是镀液的流动速率越快，扩散层就越薄，反则厚，一般扩散层的厚度约5-50微米。离阴极就更远，对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。因为溶液的发生的对流作用会影响到镀液浓度的均匀性。扩散层中的铜离子靠镀液靠扩散及离子的迁移方式输送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁移将其输送到阴极表面。所在水平电镀过程中，镀液中的铜离子是靠三种方式进行输送到阴极的附近形成双电层。

    以及温差引起的电镀液的流动。越靠近固体电极的外表的地方，镀液的对流的发生是采用外部现内部以机械搅拌和泵的搅拌、电极本身的摆动或旋转方式。由于其磨擦阻力的影响至使电镀液的流动变得越来越缓慢，此时的固体电极表面的对流速率为零。从电极表面到对流镀液间所形成的速率梯度层称之谓流动界面层。该流动界面层的厚度约为扩散层厚度的十倍，故扩散层内离子的输送几乎不受对流作用的影响。

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xieye1986520

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