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脉冲电镀

放大字体  缩小字体发布日期:2013-05-22  浏览次数:822
核心提示:脉冲电镀所依据的电化学原理主要是利用电流(或电压)脉冲的张弛增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化,从而改善镀层的物理化学性能。

一、脉冲电镀的基本原理

从图中看出,脉冲电镀赢葛个独立的参数可调,即脉冲导通时间(脉冲宽度)《镧嫩断时间(脉冲间隔)%和脉冲电流密度(峰值电流簪度)J。。而一般直流电镀只有一个参数可调,即电流或电压。

脉冲周期0=咒+t。,而脉冲频率f=I/0,脉冲导通时间与脉冲周期之比为占空比(工作比)y,占空比百分数y%可用下式表示:


脉冲电镀时通过镀槽的平均电流密度。等于脉冲电流密度丘与占空比百分数y%的乘积,可用下式表示:


脉冲电镀所依据的电化学原理主要是利用电流(或电压)脉冲的张弛增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化,从而改善镀层的物理化学性能。在脉冲电镀过程中,当电流导通时,接近阴极的金属离子充分地被沉积;而当电流关断时,阴极周围的放电离子又恢复到初始浓度。这样,周期的连续重复脉冲电流主要用于金属离子的电沉积。如果选用导通时间很短的短脉冲,则必将使用非常大的脉冲电流密度,这将使金属离子处在直流电镀实现不了的极高过电位下电沉积,其结果不仅能改善镀层的物理化学性质,而且还能降低析出电位较负金属电沉积时析氢副反应所占的比例。

方波脉冲电流示意图

图6—2—1方波脉冲电流示意图

二、脉冲电镀的特点及限制

(1)能获得致密、均匀和导电率高的镀层,这在电子电镀中是极其可贵的。

(2)降低浓差极化,提高阴极的电流密度,因而有可能提高镀速。

(3)减少镀层的孔隙率,增强镀层的抗蚀性。

(4)消除氢脆,改善镀层的物理性能。

(5)降低镀层的内应力,提高镀层的韧性。

(6)减少镀层中杂质含量,提高镀层的纯度。

(7)免除或减少添加剂的需要。

脉冲电镀虽有上述的一些特点,但它也有如下的限制:

(1)脉冲的通、断时间选择受电容效应的限制。

(2)脉冲电镀的最大平均沉积速度不能超过相同流体动力学条件下直流电镀的极限沉积速度。

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