电镀铅锡层状合金膜的制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种铅锡层状合金膜的制造工艺，该工艺分别测定铅、锡的沉积电位Ｖ↓［Ｐｂ］和Ｖ↓［ｓｎ］，然后使用可控脉冲电镀电源电镀，脉冲电压Ｖ↓［１］为｜Ｖ↓［Ｐｂ］｜＜｜Ｖ↓［１］｜＜｜Ｖ↓［ｓｎ］｜，脉冲电压Ｖ↓［２］为｜Ｖ↓［２］｜＞｜Ｖ↓［ｓｎ］｜，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲，克服了现有双槽电镀法制造层状合金膜的复杂工序，设计了一种在同一槽中分别沉积铅和铅－锡合金从而形成铅锡层状合金膜的单槽电镀法，该工艺利用铅、锡不同的沉积电位，通过调节外加电压从而分别控制不同金属的沉积，和原有工艺相比，工艺简单，操作简便，并且能制造厚度小于１００纳米的合金膜，更有利于工业推广。

【技术实现步骤摘要】
电镀铅锡层状合金膜的制造工艺
：本专利技术涉及一种新材料技术中铅锡层状合金膜的制造新工艺。
技术介绍
：多层合金膜在信息存储、微弱磁场传感器等领域具有重要应用。制备多层合金膜结构的方法很多，相比之下，电化学镀法设备简单，常温操作，可在大面积和复杂形状的基体上获得良好的多层膜。目前，由电化学镀方法制备的多层合金膜使用的是双槽电镀法，就是在不同的槽中电镀不同的组元金属。本专利技术应用一种新的单槽电镀法制造铅锡层状合金膜。和以往的工艺相比，单槽电镀法工艺简单，操作简便，并且能制造厚度小于100纳米的合金膜，更有利于工业推广。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种工艺简单，操作简便的铅锡层状合金膜的制造新工艺。本专利技术的技术方案是这样实现的：分别测定铅、锡的沉积电位VPb和Vsn，然后使用可控脉冲电镀电源电镀，脉冲电压V1为|VPb|＜|V1|＜|Vsn|，脉冲电压V2为|V2|＞|Vsn|，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲。具体制造工艺如下：(1)、在一电镀槽中放置一抛光了的铜板作为电镀阴极，电解质溶液为0.35摩尔/升的氟硼酸铅溶液，应用电化学分析仪测定该溶液中铅的沉积电位VPb，，洗净电镀槽，使用同样方法测定0.35摩尔/升氟硼酸亚锡溶液中锡的沉积电位Vsn，-->(2)、再次洗净电镀槽，然后按下述方法制造铅锡层状合金膜：放置一抛光了的铜板作为电镀阴极，电解质溶液为0.35摩尔/升的氟硼酸铅溶液和0.35摩尔/升氟硼酸亚锡，电镀电源为可控脉冲电镀电源，脉冲电压V1为|VPb|＜|V1|＜|Vsn|，脉冲电压V2为|V2|＞|Vsn|，脉冲时间根据膜的厚度而定，制造厚膜时，脉冲时间长些，制造薄膜时，脉冲时间短些，此外，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲。本专利技术的有益效果：本专利技术利用铅、锡不同的沉积电位，通过调节外加电压在同一槽中分别沉积铅和铅-锡合金，从而形成铅锡层状合金膜，该方法工艺简单，操作简便，能制造厚度小于100纳米的合金膜，有利于工业推广。附图说明：图1为外加脉冲电压的周期性变化。图2为电镀铅锡层状合金，字母A标记的是铅基固溶体层，字母B标记的是铅锡混合物层。具体实施方式：本专利技术在一电镀槽中放置一抛光了的铜板作为电镀阴极，电解质溶液为0.35M[Pb(BF4)2](0.35摩尔/升的氟硼酸铅溶液)，应用电化学分析仪测定该溶液中铅的沉积电位VPb，例如是-0.57V。洗净电镀槽，使用同样方法测定0.35M[Sn(BF4)2](0.35摩尔/升氟硼酸亚锡)溶液中锡的沉积电位Vsn，例如是-0.61V。再次洗净电镀槽，然后按下述方法制造铅锡层状合金膜：放置一抛光了的铜板作为电镀阴极，电解质溶液为0.35M[Pb(BF4)2+0.35M[Sn(BF4)2]，电镀电源为可控脉冲电镀电源，脉冲电压V1为|VPh|＜|V1|＜|Vsn|，脉冲电-->压V2为|V2|＞|Vsn|，例如取V1＝-0.6V，V2＝-0.9V。脉冲时间根据膜的厚度而定，制造厚膜时，脉冲时间长些，制造薄膜时，脉冲时间短些，例如取t1＝20Sec，t2＝10Sec。此外，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲，目的是让生长端面前的离子浓度恢复到溶液浓度，例如取零电压脉冲时间t3＝10Sec。图1是以上所述的脉冲信号。在以上脉冲电压作用下，电解质溶液为0.35M[Pb(BF4)2+0.35M[Sn(BF4)2]就可以电镀出铅锡层状合金膜。例如图2是按照图1中电压变化形成的铅锡层状合金膜。在图中，A标记的区域是铅主要电镀的区域，B标记的区域是Pb-Sn混合物电镀的区域。电压变化导致Pb和Pb-Sn混合物交替电镀的原理可以解释如下：当外加电压为-0.9V时，生长端面的电极电位同时比铅的成核电势和锡的成核电势都要负，所以铅和锡能够同时电镀，形成Pb-Sn混合物。而当外加电压为-0.6V时，生长端面的电极电位比铅的成核电势要负，但比锡的成核电势要正，所以铅能够电镀，而锡则不能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀铅锡层状合金膜的制造工艺，其特征在于：分别测定铅、锡的沉积电位Ｖ↓［ｐｂ］和Ｖ↓［ｓｎ］，然后使用可控脉冲电镀电源电镀，脉冲电压Ｖ↓［１］为｜Ｖ↓［Ｐｂ］｜＜｜Ｖ↓［１］｜＜｜Ｖ↓［ｓｎ］｜，脉冲电压Ｖ↓［２］为｜Ｖ↓［２］｜＞｜Ｖ↓［ｓｎ］｜，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲。

【技术特征摘要】
1、一种电镀铅锡层状合金膜的制造工艺，其特征在于：分别测定铅、锡的沉积电位VPb和Vsn，然后使用可控脉冲电镀电源电镀，脉冲电压V1为|VPb|＜|V1|＜|Vsn|，脉冲电压V2为|V2|＞|Vsn|，每个脉冲间要留置一段时间的零电压脉冲。2、根据权利要求1所述的一种电镀铅锡层状合金膜的制造工艺，其特征在于：具体制造工艺如下：(1)、在一电镀槽中放置一抛光了的铜板作为电镀阴极，电解质溶液为0.35摩尔/升的氟硼酸铅溶液，应用电化学分析仪测定该溶液中铅的沉积电位VPb，，洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斌，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]