如何估算电镀铟的时间?
有客户问到这样的问题:“使用你们的氨基磺酸铟电镀液得到20 µm的铟镀层需要多长时间?”为了方便大家理解和轻松计算,在下面的内容中,有把计算推导的步骤列出来。计算过程很简单,只需用到初中学到的知识—— 把三价铟离子(In3+)还原为铟原子(In)共需要多少个电子?对!答案是3。
三价铟离子(In3+)所需要电(荷)量和时间关系应该如何计算呢?
这就又要回到初中时学到的电流公式i = q/t。推导过程如下:
但如果阴极上铟沉积的效率达不到100%,就意味着需要更长电镀时间。如下面公式σ是电镀效率,那么花费时间将增加1/σ倍。例如,电镀效率为50%,电镀时间则是1/0.5=2倍时间。因此,结合效率,新的电镀时间方程为:
再把已知数据代入上面公式中,计算可得:
结果显示:电镀20µm厚度所需要时间约为34分钟。这里还有一个更简单的公式来估算镀层厚度和电镀时间(分钟):
其中30.676被称为“Shital铟电镀常数”。
铟泰公司的氨基磺酸铟电镀液具有90%电镀效率。从上面的公式可知,更高的效率意味着更短的电镀时间。电流密度从10-20mA/cm²提升到100mA/cm²,且电镀温度保持在20-25°C。这样,电镀时间将减少至原来的1/5,即约7分钟就可以完成20µm电镀。
从1930年代铟泰公司的创始人开发出最早商用铟电镀液,如今,这项技术还广泛地应用于半导体倒装芯片和晶圆键合。先将铟电镀到晶圆上,可以“长出”高密度、低间距和高纵横比的铟凸块。铟金属质地柔软、可塑性强、延展性好和良好的润湿性可确保键合界面实现可靠的连接,即使铟凸块表面不平坦或出现错位。此外,铟具有低温稳定性,因此被用于低温泵和在接近绝对零度的温度下使用的设备中,非常适合在极端环境(如航空航天)中应用。
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