电子产品的表面处理方法.ppt

Abstract Abstract ? 薄膜沈積(Thin Film Deposition) 簡介 在機械工業、電子工業或半導體工業領域，為了對所使用的材料賦與某種特性在材料表面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所形成時，一般將此等薄膜沈積稱為蒸鍍（蒸著）處理。採用蒸鍍處理時，以原子或分子的層次控制蒸鍍粒子使其形成被膜，因此可以得到以熱平衡狀態無法得到的具有特殊構造及功能的被膜。 ?薄膜沈積是目前最流行的表面處理法之一，可應用於裝飾品、餐具、刀具、工具、模具、半導體元件等之表面處理，泛指在各種金屬材料、超硬合金、陶瓷材料及晶圓基板的表面上，成長一層同質或異質材料薄膜的製程，以期獲得美觀耐磨、耐熱、耐蝕等特性。 ?薄膜沈積依據沈積過程中，是否含有化學反應的機制，可以區分為物理氣相沈積（Physical Vapor Deposition，簡稱PVD）通常稱為物理蒸鍍及化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，簡稱CVD）通常稱為化學蒸鍍。 ?隨著沈積技術及沈積參數差異，所沈積薄膜的結構可能是『單晶』、『多晶』、或『非結晶』的結構。單晶薄膜的沈積在積體電路製程中特別重要，稱為是『磊晶』(epitaxy)。相較於晶圓基板，磊晶成長的半導體薄膜的優點主要有：可以在沈積過程中直接摻雜施體或受體，因此可以精確控制薄膜中的『摻質分佈』(dopant profile)，而且不包含氧與碳等雜質。 薄膜沈積機制 物理氣相沈積（物理蒸鍍）（PVD） 物理氣相沈積（物理蒸鍍）（PVD） 物理氣相沈積（物理蒸鍍）（PVD） 物理氣相沈積（物理蒸鍍）（PVD） 三種物理氣相沈積法之比較 蒸鍍(Evaporation)原理 蒸鍍(Evaporation)原理 濺鍍(Sputter)的原理 Abstract 電鍍基本原理與概念 電鍍之定義： 電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process)， 是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著於 物體表面上， 其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。 電鍍之目的： 電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面 性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化 、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。 各種鍍金的方法： (1)電鍍法(electroplating) (2)無電鍍法(electroless plating) (3)熱浸法(hot dip plating) (4)熔射噴鍍法(spray plating) (5)塑膠電鍍(plastic plating) (6)浸漬電鍍(immersion plating) (7)滲透鍍金(diffusion plating) (8)陰極濺鍍(cathode supptering) (9)真空蒸著鍍金(vacuum plating) (10)合金電鍍 (alloy plating) (11)複合電鍍 (composite plating) (12)局部電鍍 (selective plating) (13)穿孔電鍍 (through-hole plating) (14)筆電鍍(pen plating) (15)電鑄 (electroforming) 電鍍的基本知識 電鍍大部份在液體 (solution) 下進行，又絕大部份是由水溶 液 (aqueous solution) 中電鍍，約有 30 種的金屬可由水溶液進 行電鍍, 由水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd 、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg、鎵Ga、銦In、鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。有些必須由非水溶液電鍍如鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、La、Ti、Zr、Ge、Mo等。可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等金屬。電鍍的基本知識包括下 列幾項： (1)溶液性質。 (2)物質反應。 (3)化學式。 (4)電化學。 (5)界面物理化學。 (6)材料性質。 溶液(solution) 被溶解之物質稱之為溶質(solute)，使溶質溶解之液體稱之溶 劑(solute)。溶劑為水之溶液稱之水溶液(aqueous solution)。表 示溶質溶解於溶液中之量為濃度(concentration)。 在一定量溶劑 中，溶質能溶解之最大量值稱之溶解度(solubility)。達到溶解度 值之溶液稱之為飽和溶